心爱的陶罐

我的心爱之物是一个普通的陶罐。它虽然平凡,却是我的至宝。它身子胖嘟嘟的,罐口圆圆的,罐身上的紫色花纹错落有致,让人一眼就沦陷。它表面看起来很光滑,摸上去却会发现一些凸起的小疙瘩。这个陶罐并不完美,却是我亲手制作的。

激光窗口杂散光固气耦合热效应对光束质量的影响

为实现激光传输内通道密封,会在末端加装带倾斜角的窗口,但窗口的回射杂散光辐照管壁会引起结构温升,加热通道内气体引起热效应。针对密封窗口的回射杂散光辐照加热直管道问题,建立了直管道部分结构场-气体密度场-光场的耦合仿真模型,分析了不同管道材料、管壁厚度、管道结构形式对光束波前畸变的影响。分析结果表明:等质量的铝、铜、钢三种材料中,铝管道引起的光束波前畸变最小,仅为钢、铜的约50%;通过管道外侧增加散热翅片以及高导热碳膜的方式来降低壁温、改善波前畸变的效果并不理想,波前RMS值下降不超过3%;增加受辐照段管道壁厚、提升管道热沉是降低光束波前畸变最有效的方案,铝管壁厚由8 mm增加至16 mm可使管道出口处的波像差RMS值从36.1 nm下降到21.4 nm,各阶像差均得到改善。研究结果能够为内通道部分管道设计和热效应评估提供一定的参考。

石墨片作辅助热沉的高功率半导体激光器热传导特性

为使边发射高功率单管半导体激光器有源区温度降低,增加封装结构的散热性能,降低器件封装成本,提出一种采用高热导率的石墨片作为辅助热沉的高功率半导体激光器封装结构。利用有限元分析研究了采用石墨片作辅助热沉后,封装器件的工作热阻更低,散热效果更好。研究分析过渡热沉铜钨合金与辅助热沉石墨的宽度尺寸变化对半导体激光器有源区温度的影响。新型封装结构与使用铜钨合金作为过渡热沉的传统结构相比,有源区结温降低4.5K,热阻降低0.45K/W。通过计算可知,激光器的最大输出功率为20.6W。在研究结果的指导下,确定铜钨合金与石墨的结构尺寸,以达到最好的散热效果。

表征车辆实际行驶排放的行程动力学因子构造

为使法规认证的车辆排放更真实地反映车辆在实际使用条件下的排放水平,实际行驶排放(RDE)试验程序被确立并广泛使用。然而,RDE试验易受到驾驶人操作行为、交通状况、道路坡度等不确定性因素的影响,行程动力学试验边界对RDE试验结果的影响特别敏感。为有效表征与车辆实际行驶排放特性相关联的行程动力学特性,提取了描述车辆行驶状态的瞬时参数,包括整车速度、加速度、发动机转速、转矩、功率变化率、整车比功率,采用因子分析法从变量群中提取共性因子,并通过共性因子的线性组合构造出行程动力学因子。为验证行程动力学因子的有效性,设计试验车辆在保守驾驶、中性驾驶和激进驾驶风格下进行RDE试验,利用移动平均窗口法将保守、中性和激进驾驶风格下RDE试验的瞬时数据划分为数据窗口;并将这些数据窗口的排放数据视为路段排放数据样本进行动力学因子的计算、相关性分析和一致性检验。研究结果表明:行程动力学因子可以通过构成因子的方差百分占比反映出RDE试验驾驶风格的差异;在各种不同驾驶风格情况下,行程动力学因子与污染物排放均良好相关,且两者之间的函数关系不随驾驶风格的差异而发生改变;行程动力学因子被证实是与车辆行驶排放所关联的行程动力学特性的准确度量。

半导体激光可调谐局域空心光束

为实现局域空心光束的可调谐性,以半导体激光器作为光源,采用贝塞尔光束聚焦法来获得局域空心光束。采用平凸柱透镜和梯度折射率透镜对光束进行整形,以获得发散角可变的激光束,进而得到尺寸可调谐的局域空心光束。数值模拟结果表明,当照射在轴棱锥上的光束发散角在0°～1.5°范围内连续变化时,局域空心光束的最大径向尺寸在90.23～64.05μm之间可调谐,而局域空心光束的长度在1.85～1.47 mm之间变化。可调谐局域空心光束可显著增加光镊技术的应用灵活性。