复杂流场的激光—超声测试方法及原理性实验研究

本文从复杂流场-旋涡场参量的激光-超声测试方法的需要出发,论述了超声波产生的声位相光栅对激光产生的衍射及偏转特性。在水中进行了声光偏转等试验,测出了产生声光偏转时折射率的变化及声压变化,从而估算出空气复杂流场激光——超声方法所需的超声频率及能量,为实现空气流场激光——超声无接触测试的研究提供了依据。

用于空气旋涡流场激光声光偏转的超声换能器研究进展

描述了新近发展的带有振动片的变幅杆夹心式超声换能器的结构、使用中的各种匹配，以及成功地应用于空气中激光声光偏特效应的研究。声光偏转信号被一个位移灵敏接收器接收，可作为时间的标志信息而被应用于复杂空气流场参数的测量。

脉冲激光LGA法钛表面氮化及其XRD和SEM微观分析

用调Ｑ－ＹＡＧ和ＸｅＣｌ脉冲激光在钛表面以激光气体合金化（ＬＧＡ）方法生成氮化钛层。用Ｘ射线衍射仪（ＸＲＤ）分析了不同激光能量、不同Ｎ＿２气压，不同作用脉冲数等条件下ＴｉＮ的结晶取向、结晶形态、氮化程度。用扫描电镜（ＳＥＭ）观察了它们的微观结构。对脉冲激光的ＬＧＡ法机理进行了探讨。也发现了用ＬＧＡ法对Ｍ＿ｏ的氮化生成Ｍｏ＿２Ｎ。

175kHz高频空气超声换能器研制及其特性测量

本文报道了一种用于复杂空气旋涡场参量测量的高频空气超声换能器．在用超声-激光方法研究流场时，它是关键的换能元件。该换能器工作频率为175kHz。由于采用了管状压电元件及特制的伞状反射器，该换能器具有优越的指向性（士2．5°）

石油的激光荧光光谱测量

描述了用光学光谱分析仪（ＯＳＡ）对水面浮油的激光激发荧光光谱进行的测量．结果表明不同品种的油类，其荧光光谱强度的波长分布，峰值波长，相对光强都不相同，具有自己的特征．以此为依据可用于航空遥感相关分析方法探测海面油溢污染及海底油矿贮藏探测的研究．

用于薄膜沉积的XeCl激基激光器研制

以镀制半导体薄膜、巨磁薄膜、金刚石及其它薄膜 ,外延生长及后续的光刻 ,激光与物质的相互作用、等离子体研究为目的 ,设计、研制了脉冲放电激励的XeCl激基激光器 试验结果表明 :激光脉宽 1 8ns,单脉冲能量 1 5 0mJ ,矩形光斑大小 2cm× 1cm ,束散角 3mrad ,最高重复频率 5HZ 与同类激光器相比 ,具有结构简单、造价低廉。

La_(0.67)Sr_(0.33)MnO_3薄膜光响应特性研究

实验测量了在不同温度和电场下 ,超巨磁电阻CMR (colossalmagnetoresistance )薄膜材料La0 .67Sr0 .33MnO3(LSMO)的光响应特性 发现样品被激光照射后 ,具有光诱导电阻变化的特性 在温度小于居里点Tc时 ,电阻随温度升高而增大 ,在Tc以上时 ,电阻则随温度升高而减小 通过对样品的光脉冲响应和偏置电场的关系分析 。

脉冲激光沉积La_(1/3)(Ca_(2/3)Sr_(1/3))_(2/3)MnO_3薄膜结构及输运特性的研究

采用PLD法在LaAlO_3(012)单晶衬底上外延生长了高、双掺杂La_(1／3)(Ca_(2／3)Sr_(1／3))(2／3)MnO_3(LCSMO)薄膜。薄膜的X射线衍射谱表明,薄膜具有钙钛矿赝立方结构,且具有(012)方向的择优取向；用原子力显微镜对薄膜的表面形貌进行了分析,发现薄膜表面相对比较平坦；在密封的液氮杜瓦瓶里用四探针法对薄膜的输运特性进行了测试,电阻-温度试验曲线表明,在温度77K～400K的范围内薄膜呈现类半导体特性,没有金属-绝缘体转变温度(T_(Ml))出现；薄膜的红外透射谱在606cm^(-1)处有一个很强的吸收峰,由红外透射谱计算出光学能隙E_(opt)大约为0.7eV,薄膜的光学折射率为1.373。分析认为LCSMO薄膜的类半导体特性是由于A离子半径变化引起晶格畸变造成的。

La_(0.5)Sr_(0.5)MnO_3薄膜的输运特性和光诱导效应

用磁控溅射方法制备了La0.5Sr0.5MnO3薄膜,研究了薄膜的输运特性和光诱导效应. La0.5Sr0.5MnO3薄膜具有温度相变特征:低温为铁磁金属相,高温则为顺磁非导体相,相变温度420 K. 为铁磁金属相时,光诱导效应导致薄膜的电阻增大,在360 K电阻变化相对值的最大值约为9.62%.根据双交换作用模型,激光导致顺磁非导体相小极化子的浓度增加,使电阻减小.

磁隧道结的研究进展

从隧道结两种通用的基本理论出发,从材料选取的角度详细介绍了磁性隧道结不同的中间层和铁磁层材料的研究成果,揭示了材料选取对隧道结磁电阻的重要影响,并对其发展和应用前景进行了展望。

短脉冲XeCl激光动力学模型及辉光抽运设计

以薄膜沉积、外延生长及后续的光刻、激光与物质的相互作用、等离子体研究为目的 ,研究了XeCl动力学模型及辉光实现。采用辉光脉冲放电方法 ,实现了激光输出 ,根据动力学方程、XeCl激光四能级模型 ,计算了Xe Cl反应速率及密度。结果表明 ,辉光放电稳定 ,激光脉宽短 ,功率高 ,辉光放电体积大 ,激光脉宽 18ns,单脉冲能量4 5 0mJ ,矩形光斑 2cm× 1cm ,束散角 3mrad。动力学分析和系统模型成立 。

强脉冲激光金属表面烧蚀热场的数值仿真

:用有限差分法对强脉冲激光难熔金属表面烧蚀过程的温度场进行了三维数值仿真计算。计算模型在能量平衡方程的基础上 ,将入射的脉冲激光在时间与空间上的分布以Gauss分布考虑 ,同时考虑工件尺寸、工件材料热物理性质及对流辐射造成的表面热损失等对温度场的影响。文章应用交替方向隐式方法建立差分方程 ,对该数学模型进行计算 ,数值模拟了难熔金属钛、钼在强脉冲激光烧蚀下的温度场变化 ,并将数值解与热导方程的解析解进行了分析比较。利用文中计算模型 ,可预测出烧蚀层的厚度 。

复杂流场的超声-激光测量原理研究

本文从复杂流场—旋涡场参量的超声—激光测试方法的需要出发,论述了超声波产生的声相位光栅对激光产生的偏转效应.并研制了适用于产生空气超声相位光栅的大功率高频超声换能器、位移灵敏接收器、数字相位差测定仪等设备,采用了超声发射的匹配技术等,从而获得了明显的空气超声-激光偏转效应,并且测定了两光束的偏转时间差.本文的结果为利用超声-激光的空气声光偏转效应测量空气旋涡流场参量提供了实验依据.

La_(2/3)Sr-(1/3)MnO_3薄膜的输运及激光反射率特性

用磁控溅射方法制备了钙钛矿锰氧化合物La2/3Sr1/3MnO3(LSMO)单晶外延薄膜,该薄膜发生顺磁绝缘-铁磁金属相变的转变温度Tc≈330K。在室温(T=293K),偏置电流对LSMO薄膜输运性质的影响表明,随着电流的增大,材料的晶格畸变加强,电阻值增大,同时薄膜的激光反射率减小。用固体光学理论对其进行定性解释。

Ti表面脉冲激光氮化成膜温度场的数值模拟

本文用有限差分法对金属钛表面脉冲激光生成氮化钛薄膜过程的温度场进行了三维数值模拟计算。模型主要考虑了入射的脉冲激光在时间与空间上的Gauss分布特性 ,以及工件的有限尺寸 ,工件材料热物理性质的温度依赖关系 ,对流辐射造成的表面热损失。此外还从理论上计算了激光脉冲在脉冲宽度加宽后的温度场变化。

激光-超声旋涡测量方法研究

激光－超声方法是通过测量由流动引起的超声脉冲信号在两束或更多来激光之间传递的时间差实现旋涡场测量的。该方法的一个显著特点是无需在流场中注入粒子，可以对流场中任何一点（包括涡核处）进行准确测量。适合研究旋涡的破裂和稳定性问题，获得有关旋涡场的速度、涡量及环量分布。对函道风扇流场的测量结果表明，该方法可以准确获得流场的速度分布，给出流场的旋转结构。

基于类金刚石沉积的短脉宽XeCl激光设计及脉宽分析

在气体配比HCl:Xe:He=0.12％:1％:98.88％实现了大功率短脉冲XeCl准分子激光器,以纳米异质结构、微观量子阱、表面微小尺度薄膜沉积,镀制金刚石薄膜、半导体薄膜、巨磁薄膜,及外延生长及后续的光刻、激光与物质的相互作用、等离子体研究为目的,设计了高能量、短脉宽脉冲放电激励的XeCl准分子激光器新型结构,完成了脉冲波形测试。试验结果表明:激光脉宽最短13ns,单脉冲能量450mJ,矩形光斑大小2cm×1cm,束散角3mrad,最高重复频率5 Hz。验证了激光器结构、动力学速率方程、总结出了饱和增益、脉宽规律。产生的短脉宽激光热融蚀效应小,类金钢石材料对基底形成了良好的等离子溅射羽辉。

激光重熔对Al-Si合金快速凝固共晶生长的数值模拟

本文通过数值模拟，计算出ＡｌＳｉ合金共晶共生区，达到对实际加工中激光处理参数的优化数学模型从计算物体表面温度场三维分布入手，考虑到激光空间Ｇａｕｓ分布特性，得到物体表面温度梯度分布；同时结合枝晶分布ＫＧＴ模型以及共晶分布经修正的ＴＭＫ模型，计算了微观结构的共晶生长的范围。

La_(0.82)Te_(0.18)MnO_3薄膜的庞磁电阻效应及光诱导特性

用脉冲激光沉积(PLD)法在LaAlO3单晶衬底上制备了VIA族非金属元素Te掺杂的La0.82Te0.18MnO3(LTMO)薄膜。X射线衍射分析表明,薄膜具有钙钛矿赝立方结构,且沿(012)方向择优生长;电阻-温度关系显示,该材料存在金属-绝缘体转变特性和庞磁电阻(CMR)效应;在0.7T的磁场作用下,薄膜的磁电阻最大值为30.6%,对应的温度在263K。而室温(303K)磁电阻值为4.8%;拟合分析表明,薄膜在低温区是单磁子散射,在高温区满足小极化子输运模型。在波长为532nm的绿激光作用下,在253K,光致电阻变化率达到最大值33.6%;分析认为这可能是由于光激发会改变材料中的磁有序,减弱双交换作用,进而改变电子的输运性质。

几种难熔过渡金属的激光氮化

多脉冲激光辐照使置于氮气氛中的难熔过渡金属钛、钼和钽表面氮化，形成组织致密的氮化层，用多种方法分析和表征了氮化层的化学成分和组织结构。激光的作用使得金属表面熔化和氮气激活，导致液相氮化反应；激光引起的加热熔化和激波效应同时使表层组织致密。