大尺寸高质量三硼酸铋单晶生长及其频率转换

借助于顶端籽晶溶液法,采用[110]和[111]方向籽晶生长了大尺寸高质量三硼酸铋(BiB_3O_6,BIBO)单晶,尺寸为30mm×30mm×40mm,最大晶体质量接近100g。用X射线衍射和偏光显微镜确定折射率主轴方向与结晶轴方向x//b,(y,c)=47.2°,(z,a)=31.6°。根据折射率色散方程计算了位相匹配方向,实验确定1064 nm激光倍频方向(168.9,°90°),三倍频方向(146.4°,90。),946 nm激光的倍频方向(161.9°,90°)。以2.4 mm和6 mm长BIBO晶体实现了1064 nm激光的倍频和三倍频,效率分别为67.7％和39.5％(10 Hz,35 ps);以5 mm长的BIBO晶体分别在钛宝石激光器和LD泵浦Nd:YAG准连续激光器实现了946 nm到473 nm的激光输出,总效率分别为5.2％和4.8％,后者采用10 mm的LBO晶体作对比,其总效率为2.7％。讨论了晶体生长中遇到的主要问题及其解决办法,并指出BIBO的抗光损伤阈值是值得重视的问题。

ATGSP晶体缺陷的X射线形貌术研究

用X射线形貌术研究了ATGSP晶体的缺陷。讨论了缺陷的性质、产生的原因和对晶体性能的影响。发现该晶体的缺陷分布比较特殊,即缺陷集中于晶体的-b方向区域。同时我们与TCS晶体作了貌相比较,研究了它们之间的差别。

三硼酸锂(LBO)晶体的缺陷研究

三硼酸锂（ＬｉＢ３Ｏ５简称ＬＢＯ）晶体作为一种比较新的非线性光学材料，逐渐得到广泛的应用。但是由于ＬＢＯ晶体Ｏ－Ｂ－Ｏ键链结构特点，晶体生长比较困难，主要是因为溶液粘滞度太大，边界层太厚，溶质输运不畅，排杂和排出溶剂的能力较低。在生长过程中出现的宏观和微观缺陷较多。本文通过光学方法和Ｘ射线形貌方法，分析了晶体中的各种缺陷，并提出减少这些缺陷生成的具体措施。通过研究发现ＬＢＯ晶体主要有以下几种较为严重的缺陷。１．籽晶周围的严重包藏研究发现，一般晶体的籽晶周围都存在着较为严重的多晶堆积型包藏，是一种较明显的宏观缺陷，它的形成原因：一是籽晶内应力的释放造成新的生长分子集团的取向改变，二是籽晶上的杂质粒子凝聚在晶体表面使晶格失配，而且往往形成多晶堆积。一般在籽晶恢复期，因籽晶较小，溶液搅拌效果差，溶质输运不畅，很难形成一个较好的正常生长环境，一般解决的方法是很好地溶解籽晶，提高晶体的转速，加大搅拌，加大过饱和度，加快生长是很有效的。２．晶体内散射颗粒ＬＢＯ晶体结构中存在着（Ｂ３Ｏ７）硼氧环阴离子基团，坚固的Ｏ－Ｂ－Ｏ键链形成了三维网络结构。晶体生长溶液具有较大的粘滞性，晶体在生长过程中边界层厚度对晶体的生长有严重影?

Cd(NH_2CSNHNH_2)(SCN)_2晶体的 X 射线衍射分析和缺陷研究

Cd(NH_2CSNHNH_2)(SCN)_2晶体是一种新的有机非线性光学材料。我们用 X 射线粉末衍射方法收集了该晶体的衍射数据,做了指标化计算。用 X 射线单晶透射形貌术,研究了晶体的内部缺陷及其产生的原因。

三硼酸锂晶体生长中添加剂的探索研究

三硼酸锂 (LOB)晶体作为一种性能优良的非线性光学材料普遍应用在固体激光变频领域中 ,它以较大的激光损伤阈值和比较小的离散角 ,见长于其它非线性晶体 ,特别在高功率固体激光变频中 ,尤为重要。例如美国SPECTRA PHYSICS .COM研制的 1 0W (MILLENNIAX) ,绿光激光器就是选用的LBO晶体 ,它是目前世界上功率最大的绿光激光器。与此同时 ,也对LBO晶体质量提出了更高的要求。凡是生长过硼酸盐晶体的同行都知道 ,由于硼氧链的作用 ,硼酸盐的饱和溶液一般都比较粘稠 ,粘滞度非常大 ,给晶体生长带来很大的困难。LBO晶体生长尤为突出 ,LBO晶体的(B3 O7)硼氧阴离子基因为三维骨架型硼氧基因 ,它是由一个BO4四面体和二个BO3 三角型组成的 (B3 O7)硼氧六元环 ,并位于其中间构成了三维骨架 ,由于其结构原因 ,导致了LBO晶体生长溶液的高粘滞性 ,同时LBO晶体的分解温度 843℃ ,又限制了通过选择高温助溶剂 ,降低粘滞度的途径。一般我们大家都选用自助溶剂来生长LBO晶体 ,所以溶液的粘度很大 ,从而导致了生长边界层过厚 ,溶质输运不畅 ,晶体生长十分缓慢。同时杂质、溶剂、气泡等有害物质很容易进入晶体 ,造成晶体光学质量较差 ,光散射严重 ,在大功率激光器应用中受到限制。我们初步探索到在 (LBO)

减少三硼酸锂晶体中散射颗粒的研究

本文主要讨论了三硼酸锂（ＬＢＯ）晶体的一种特殊缺陷，溶剂包藏所产生的散射颗粒。它严重影响着晶体的光学质量。我们通过晶体生长溶液体系的探索研究，终于找到了解决问题的办法。三硼酸锂（ＬｉＢ３Ｏ５）简称（ＬＢＯ）晶体是近几年来福建结物质结构研究所对硼酸盐系列化合物的研究和筛选中发现的一种紫外倍频材料，由于它的透光波段宽，抗激光损伤阈值高等特点，越来越受到人们的重视。通过结构分析可以看出，晶体结构中存在着（Ｂ３Ｏ７）硼氧环阴离子基因，Ｌｉ离子分布在基团骨架间隙中，这些Ｂ３Ｏ７，基团相互联接，沿ｃ轴方向形成螺旋结构，每个螺旋结构又通过硼氧桥相互联接。由于该晶体的硼化物坚固的Ｏ－Ｂ－Ｏ键链所形成的三维网络结构。晶体生长溶液具有很高的粘滞性。晶体在生长中边界层厚度较大，溶质输运不畅，严重影响溶质集团的有序生长排列。如果按常规参照Ｓａｓｔｒｙ发表的相图按ＬＢＯ∶Ｂ２Ｏ３＝２ｍｏｌ％∶１ｍｏｌ％比例生长晶体是很难克服晶体生长过程中“溶剂包藏”这一问题的。经过长时间生长研究发现，ＳａｓｔｒｙＬＢＯ相图中的个别相变点与实验情况是不相符合的。为了尽量降低溶液粘度同时又要遵循相图避免发生别的相变化，一般都采用ＬＢＯ∶Ｂ２Ｏ３＝２∶?

BiB_3O_6晶体最佳生长方向的确定

非线性光学晶体BiB3O6属单斜晶系,晶体的极性生长严重。采用不同方向的籽晶,晶体的形状、尺寸、质量和生长速度有着很大的差异。为了确定晶体的最佳生长方向,热膨胀性能被考虑。通过分析热膨胀椭球,[101]方向被确定为最佳籽晶方向。在适合的高温溶液条件和工艺参数下,沿着该方向,成功生长了尺寸为30mm×30mm×40mm、重120g的BiB3O6晶体。

非线性光学晶体三硼酸铋的拉曼光散射

结构分析表明非线性光学晶体三硼酸铋BiB3 O6的晶胞参数为a1=0 .7116nm ,a2 =0 .4993nm ,a3 =0 .65 0 8nm ,β =10 5 .62° ,每个初基晶胞含有二个分子。在不同几何配置下的激光拉曼光谱观察到了晶体中硼氧四面体和硼氧三角形的特征晶格振动和振动模的分裂。拉曼光谱表明晶体的内部结构有很强的各向异性 。

快速生长的TGS晶体缺陷的X射线形貌术研究

本文用 X 射线形貌术研究了生长速度不同的 TGS 晶体的缺陷,得到了与浸蚀法一致的结果;比较发现,快速生长的 TGS 晶体中缺陷密度较高;并对缺陷的性质和形成原因进行了讨论。文章还指出了快速生长的晶体与正常晶体性能间的差别主要是由于晶体中缺陷密度的不同引起的。

砷酸钛氧铷单晶的散射光谱

本文研究了砷酸钛氧铷ＲｂＴｉＯＡｓＯ４（简称ＲＴＡ）单晶在各种不同几何配置下的拉曼散射光谱，并与磷酸钛氧铷（ＲＴＰ）、砷酸钛氧钾（ＫＴＡ）、磷酸钛氧钾（ＫＴＰ）单晶的振动光谱进行了比较。通过比较对ＲＴＡ的振动模作了归属。从拉曼光谱大的散射强度可知，晶体有很强的非线性光学特性。最强的拉曼散射来自于ＴｉＯ６八面体。从ＡｓＯ４四面体的模式分裂可知，ＲＴＡ晶体中的ＡｓＯ４四面体的畸变要大于ＫＴＰ中的ＰＯ４。

光学级硅酸镓镧晶体的生长初探(Ⅰ)——晶体原料、起始配比与提出量的讨论

根据制作La3Ga5SiO14(LGS)晶体电光Q开关的需要,生长了可用于制作电光Q开关的LGS晶体。根据大量晶体生长实验的结果,讨论了晶体原料纯度、来源、晶体原料起始组分配比及晶体提出量与晶体质量的关系,认为Ga2O3的纯度和来源对晶体质量的影响最大。实际生长光学应用的LGS晶体过程中,La2O3纯度为5N(或6N),而SiO2为6N。起始组分配比应选共熔点处的配比,即x(La2O3)=30.00%,x(Ga2O3)=50.65%,x(SiO2)=19.35%。考虑到生长过程中Ga2O3的挥发,Ga2O3应适当过量,n(Ga)/n(Si)范围为5.20～5.30。晶体提出量与起始组分有关,晶体提出量以50%～60%为宜。

双循环螺杆膨胀发电机组实验分析与研究

利用低沸点有机工质BY-4,建立有机朗肯循环低温发电机组,并分别进行定冷却水和定热源进口温度两种工况实验。在实验的基础上,分析影响低温发电机组运行参数的主要因素。实验结果表明:机组蒸发压力和冷凝压力分别受热源进口温度和冷却水进口温度的影响。在相同膨胀比的工况下,热源进口温度越高,机组的发电功率越高。实验机组发电效率最高约8.05%,机组?效率约45%。

Ni^+注入BiB_3O_6晶体光波导的折射率分布

在室温下,采用BiB3O6晶体,切向沿着(111)晶面方向制成大小为6 mm×8 mm×1.5 mm晶体样品。首次采用能量3.0 MeV、剂量为1×1014ions/cm2的Ni+注入到BiB3O6样品的抛光面,形成平面光波导。注入过程中,样品表面法线方向与入射离子束方向成7°角。采用的氦氖激光器的工作波长为632.8 nm,用棱镜耦合法观察波导的暗模特性,测量每个导模的有效折射率。

BiB3O6晶体的褐色缺陷

利用同步辐射白光形貌术和透射电子显微镜,对BiB3O6晶体的缺陷进行研究.靠近籽晶部位,可以观察到包藏、位错和生长扇面边界,而远离籽晶的位置,没有发现任何微观的缺陷.通过实验观察,孪晶和生长扇面边界可能是导致晶体中褐色区域的形成原因.提出了消除缺陷的方法.

用于电光器件的硅酸镓镧单晶生长

在综述LGS晶体多功能应用的基础上,提出了生长适用于电光器件高质量LGS晶体的要求.在大量实验的基础上,总结了采用提拉法,在富Ga2O3的熔体中,调节平肩、平界面生长高质量晶体的条件.

相变蓄冷装置冷量实时辨识方法及实验验证

相变蓄冷装置在热能形式的可再生能源应用领域受到广泛关注,蓄冷装置的冷量输配控制对于相关热力系统的运行具有重要影响。本文提出了一种相变蓄冷装置实时冷量辨识方法,该方法通过ε-NTU和热阻分析方法建立了模拟模型,方法由参数输入、模型校正及冷量实时计算三部分组成,能够适应多种形式的相变蓄冷装置。该方法通过嵌入热管的蓄冷装置实验对辨识准确性进行了验证。结果表明,能够针对实验实现准确的传热流体出口侧温度动态计算,计算所得到的出口侧温度与实验测量值差值在设置的±0.2℃阈值范围内。基于出口侧温度计算得到的实时冷量预测值与测量值误差在0.76%~10.55%范围内,说明该方法具有较高的辨识精度。

量子点荧光微球免疫层析试纸条定量检测恶性疟原虫

以羧基化Cd Te/Zn Se量子点荧光微球为荧光标记物,采用1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳酰二亚胺（EDC）法偶联抗恶性疟原虫富组氨酸蛋白（Pf）单克隆抗体制备荧光探针;以羊抗恶性疟原虫组氨酸多克隆抗体和驴抗鼠二抗分别喷涂硝酸纤维膜,形成试纸条检测线和质控线,建立了免疫层析试纸条定量检测血清中恶性疟原虫的方法。所使用的羧基化量子点荧光微球的荧光强度为单个量子点的2800倍。实验结果表明,该荧光试纸条定量检测血清中恶性疟原虫线性范围为5.8-8010 Parasite/μL,最低灵敏度达到5.8 Parasite/μL,单个样品检测时间只需15 min。加标回收实验显示,试纸条批内回收率为93.0%-111.8%,批间回收率为98.3%-115.1%,且批内、批间的相对标准偏差均小于5%。

实时研究Fe^(3+)对Z切向ADP晶体成锥动力学过程的影响

设计了一套显微实时观测系统,分析了Z切向ADP晶体成锥过程中形成的薄表面层的生长动力学。通过实时记录成锥薄表面层的切向速度,得到了成锥薄层生长速度随过饱和度的变化曲线。计算出了成锥薄层生长相关动力学系数,发现Fe3+掺杂可以提高薄表面层的切向生长速度,从而加速Z切向ADP晶体的成锥过程。扫描电镜断口形貌显示薄表面层内部存在很多大尺寸缺陷。利用高分辨X射线衍射,测量了掺杂和未掺杂Fe3+成锥薄层样品的单晶摇摆曲线,发现Fe3+掺杂没有降低薄层的结晶质量。

大温升复叠式高温热泵压缩机输气系数预测模型研究

为了准确获得压缩机输气系数,搭建了复叠式高温热泵系统试验台,对此开展理论及试验研究。建立了压缩机输气系数的机理模型、拟合关联式模型、BP人工神经网络模型和优化后的BAS-BP人工神经网络模型,通过4种模型分别对压缩机输气系数进行预测,结果表明:其经过优化后的BAS-BP人工神经网络模型预测高、低温压缩机输气系数结果平均误差为1.61%和1.02%,较BP人工神经网络模型误差降低了1.01%和0.75%,较机理模型误差降低了4.56%和6.87%,较拟合关联式模型误差降低了1.63%和2.16%;RMSE都为0.0086,R2分别为1.0008,1.0908,在4种模型中拟合性能最佳,表明优化后的BAS-BP人工神经网络模型比机理模型和拟合关联式模型对压缩机输气系数有着更好的测算能力和良好的泛化能力。

非共沸混合工质应用于复叠式高温热泵系统低温回路的试验研究

为研究不同滑移温度的混合工质应用于复叠式热泵系统低温回路对热泵机组性能的影响,搭建复叠式高温热泵实验台,选用R245fa与R134a/R245fa(质量比分别为9∶1、8∶2、7∶3、6∶4)作为高温、低温级循环工质,蒸发器进水温度在20~40℃,冷凝器出水温度在110~130℃的情况下进行试验,并对机组的COP、制热量、吸热量、压缩机排气压力等性能参数进行分析。结果表明,在制取120℃的热水时,低温级工质选用R134a/R245fa(8∶2)具有显著优势;在循环温升为90℃时,系统在低温水源温度为30℃、制取热水温度120℃工况下综合性能较好,且当低温级工质为R134a/R245fa(8∶2)时,系统综合性能最优,COP为2.52。试验结果可为复叠式高温热泵机组工质的选择提供参考。