2.79μm高速转镜调Q Er,Cr:YSGG纳秒窄脉冲激光器

转镜调Q无插入损耗,是获得窄脉冲、高峰值功率输出激光的直接方式。纳秒脉冲需要使用高速转镜调Q,并精准控制电机转速与氙灯放电延时,以使激光介质上能级粒子数反转最大,获得最大激光能量输出。本文设计了以Arduino mega 2560单片机为核心的高速转镜调Q控制系统,通过精确单片机解析串口屏指令控制激光电源的充放电和高速电机启停,同时通过对转镜脉冲信号整合降频控制氙灯放电时刻,实现对延迟时间的精准控制,实现了灯泵Er,Cr:YSGG激光纳秒窄脉冲调Q输出。在5 Hz重复频率下,转镜转速为650 r/s时,获得的最高单脉冲激光能量为45.7 mJ、脉冲宽度为86.2 ns,相应的峰值功率为530.2 kW。

瞬态热量标定系统的太阳模拟器光学系统设计

设计了一种应用于瞬时热量标定系统的太阳模拟器光学系统,系统由短弧氙灯、椭球聚光镜和通道反射式积分器组成。介绍了椭球聚光镜的设计准则和限制要求,分析了积分器的工作原理和体均匀性,讨论了辐照面大小要求和安装空间的限制,最后,优化了系统设计并进行了仿真模拟。仿真结果表明,当选用近轴放大倍率为4.5、积分器管长为85 mm时,若采用7 000 W氙灯,即能够获得3%的均匀性和4 250个太阳常数的辐照强度;若采用5 000 W氙灯,则可在均匀性不变的情况下获得2 980个太阳常数的辐照强度,两者均满足使用要求。

真空应用太阳模拟灯及其灯阵的研制

为了对某相机进行热平衡试验,并克服传统太阳模拟器结构复杂、成本较高、光效利用率低的缺点,提出了将太阳模拟灯阵整体放在真空罐内使用的研制方案。首先,对该方案所需解决的各种问题进行了理论分析,计算得出模拟灯阵的辐照度要求为635.2～905.4W/m2,光学系统效率为0.1444。分析了真空罐液氮冷却系统的导热能力,结果显示,该冷却系统温度升高ΔT为2.0741K,小于其过冷度4K,表明该冷却系统可以将太阳模拟灯阵灯的热量导出。对系统热设计进行了分析和讨论,结果表明,积分器和反射镜的温度在200℃左右,氙灯灯极温度在92℃左右,满足其长时间正常工作的条件。最后,测试了模拟灯阵的技术参数,结果显示其照度为490.37～1000.56W/m2连续可调,辐照不均匀度<±5%,辐照不稳定度<±5%/h,各项指标均满足设计指标要求。

脉冲氙灯光学特性及对PbS探测器光饱和失效研究

实际测试了某型高压脉冲氙灯的光谱特性及其在可见光和近红外波段的辐射强度,测得其闪光强度可达1.3×107 cd,闪光持续时间平均约0.2 ms,在0.8～3.2 μm波段的红外辐射强度达1.16×107 W/sr.并以此脉冲氙灯作为模拟强闪光光源,在实验室内研究了PbS红外探测器在强闪光作用下的行为,实测得到了PbS探测器的光饱和阈值为6.79×10-4 W/cm2.还讨论了PbS探测器在强闪光作用下的饱和失效时间,以及闪光光源对探测器的有效作用距离等.

氙灯老化对无铬鞋面革物理性能的影响

采用氙灯模拟太阳光对无铬鞣革进行96 h老化试验,考察无铬鞣革性能的品质稳定性。与照射前对比发现:革的Ts、撕裂和抗张强度、崩裂强度、柔软度、色度、耐干湿擦牢度(其中植铝鞣法革耐干湿擦级最低)、纤维规整性均降低;而10 N下伸长率、透水汽值均增加。

聚氨酯防腐涂层实验室光加速老化对比研究

基于聚氨酯防腐涂层/碳钢体系,进行人工氙灯加速老化试验及荧光紫外(UVA、UVB)光加速老化试验,通过颜色变化及失光率变化说明老化前后宏观性能的改变,用扫描电子显微镜(SEM)及衰减全反射-傅里叶红外光谱(FT-IR)分析老化前后微观形貌结构特征的变化。结果表明:在3种实验室光加速老化试验中,样品的色差均呈现上升趋势,而失光率的变化趋势差异显著;通过微观形貌结构分析样品的变化可知,氙灯加速老化试验中,聚氨酯前期以水解降解方式为主,老化后期发生光氧化降解;而荧光紫外加速试验以光氧化降解为主,UVA老化的光氧化降解主要发生在试验后期,UVB老化的光氧化降解主要发生在试验前期。

用于氙灯阵列的渐开线翼面反射器

用光线追踪法分析反射翼几何形状对氙灯反射器光传输效率的影响。提出一种新的反射器几何构型仿渐开线型 ,其外形与标准渐开线相似 ,但翼展宽度短于标准渐开线反射器。用蒙特卡罗法模拟氙灯光能量在激光泵浦腔内的反射和吸收过程 ,计算结果显示 :在合理选择反射翼的几何修正系数前提下 ,“仿渐开线型”反射器的光传输效率优于“短翼渐开线型”的光传输效率。在腔长、灯内径等设计约束条件受限的条件下 ,采用“仿渐开线”设计方法 。

基于全光谱输出太阳模拟器氙灯光源的研究

在太阳模拟器的设计中,光源的选择和设置直接影响辐照面的光谱特性和辐照度,本文通过对高压短弧氙灯光源的发光原理、光谱特性、功率计算、点燃方式等综述,给出了满足全光谱输出太阳模拟器光源的选择依据,并结合光谱仪实验测试提出光谱的评价方法。

加速老化后对无铬鞣革中汗浸物的测定

用氙灯光源代替太阳光来模拟光老化对无铬鞣革内部结构稳定性的研究,以光照后萃取液中游离甲醛、单宁、苯酚和丙烯酰胺的含量变化,来表征其光照稳定性。试验设定温度50℃,湿度50%,辐照度800W/m2,分别光照0、30、60、90、120、150和180h,后将各对应光照时间的样品进行测量分析,试验发现,随着光照时间的延长,游离甲醛含量降低,单宁和苯酚含量呈先增加后降低的趋势,丙烯酰胺含量几乎为零,且样品经一段时间的光照后,革样的表面色度逐渐变浅。由此可以得出,无铬鞣革在光照下,其革内结构稳定性受到一定的影响。

氙灯泵浦kW级固体热容激光器电源系统

kW级固体热容激光器的电源系统由大功率高压恒流充电单元、储能单元、放电控制单元、脉冲氙灯与预燃单元、总控与测量单元等部分组成。实际应用表明,该系统已达到了单脉冲输出能量7.5 kJ,重复工作频率10 Hz的设计指标,并具有平均功率高、效率高、可靠性好等特点。

氙灯老化对无铬鞋面革耐汗性能的影响

鞋面革在使用过程中受到汗液的浸渍,引起稳定性发生变化。采用氙灯光源模拟太阳光对无铬鞣革进行0、50、100和150 h老化试验研究,使用碱性人造汗液对其进行浸泡,考察革的面积变化率、汗浸出物量和汗浸出液p H值来反映其在使用过程中耐汗性能的变化。与照射前对比发现:革的面积变化率、汗浸出液p H值随老化时间的延长而下降,而汗浸出物量上升。

光老化对毛革制品毒性物及收缩温度的影响

以氙灯作为实验光源,模拟太阳光照射研究了光老化对毛革制品收缩温度和有毒化学指标的影响。将毛革样品在50℃和50%RH条件下经800 W/m2光照处理,考察不同光照时间后毛革制品的收缩温度(Ts),以及铬(Ⅵ)、甲醛、苯酚和苯胺的含量变化。通过紫外分光光度计完成指标变化分析。结果表明,随光照时间增加Ts趋于降低,并且铬(Ⅵ)含量增加,游离甲醛含量降低,苯酚含量呈先增加后降低的趋势,苯胺含量较原样趋于增加。揭示了光老化对毛革收缩温度和几种毒性指标的影响,可为毛革制品的防护和消费者的健康安全提供参考信息。

真空罐内应用的太阳模拟灯阵热设计

为了解决太阳模拟灯阵整体放在真空罐内使用时的导热问题,采用热管导热的方案,设计了专门的氙灯导热机构。计算了液氮系统的导热能力,结果显示,真空罐液氮冷却系统的温度升高ΔT为2.0741K,小于其过冷度4K,表明真空罐液氮冷却系统完全可以将太阳模拟灯阵的热量导出。采用热管导热技术,设计了导热机构,用有限元分析法进行了热仿真分析,分析结果表明,氙灯阴阳极温度维持在100℃左右,氙灯灯泡维持在655℃左右,满足氙灯正常工作的温度条件;积分器和反射镜组件温度维持在200℃左右,椭球镜温度维持在135℃左右,亦满足正常工作的温度条件,从而验证了热设计的正确性。

无铬鞣革的老化卫生安全性能研究

以4种购置无铬革商品为研究对象,氙灯模拟正常的老化现象,考察商品老化后的卫生性能变化,其中以无铬商品的透气性及透水汽性的变化为主要考察指标,商品革的柔软度、pH值以及干湿擦色牢度的变化为次要考察指标。实验发现,氙灯老化处理后,4种革的透气性和透水汽性值均略微增大,商品革的pH值、干湿擦等级以及柔软度均降低。

基于IGBT斩波电路的“母子”式电容充电电源的研究

为了克服传统强脉冲光治疗机中电源系统的不足,采用单片机控制IGBT的开通与关断时间,以实现高速可控的充电过程,设计了基于IGBT斩波电路的"母子"式电容充电电源。结果表明,该电源电路安全可靠,在工作电压150V的情况下,可以实现大于2kW的电功率输出,并且输出能量均匀平稳,可以作为强脉冲光治疗机的电源系统。

氙灯老化对毛革制品物理性能的影响

毛革制品在其使用过程中,由于受到环境因素的综合作用,会引起其物理力学性能的逐步变坏。采用氙灯模拟太阳光对毛革制品分别进行0、24、48和72h加速老化试验,考察毛革制品物理品质的稳定性。与照射前对比发现:毛革的Ts、抗张强度、撕裂强度、断裂伸长率和皮板内纤维规整性均降低,透水汽值增加。

KCX-1型快速齿科手机消毒器

口腔齿科手机是HBV、HCV、HIV等血液传播性疾病和消化道传染病的传播媒介。采用激光泵浦光源在辐射过程中产生的瞬间高温、丰富的光谱分布的强光作为载体,对齿科手机进行快速、彻底、无损伤的消毒灭菌。

一种模拟控制的汽车头灯电子镇流器

目前,世界各国开始用小功率氙灯代替传统的卤钨灯作为汽车前照灯的光源,但其电子镇流器的设计复杂,价格昂贵,主要用于高端汽车场合。本文首先提出了采用模拟控制的汽车头灯电子镇流器;介绍了其基本原理和设计方法,它包括基本电路结构和主电路拓扑的选择。此外,由于氙灯的启动暂态过程极其复杂,因此如何较好地完成灯启动过程的控制是一个难点。文中给出了其恒功率切换及点火控制方案。最后,通过汽车头灯电子镇流器的样机制作,较好地完成了包括恒功率环切换、较高点火电压等灯从启动到稳定的各个控制任务。

氙灯老化对无铬鞋面革透气透水汽的影响

皮革制品在使用过程中,由于受到环境因素的综合作用,会引起其卫生性能的变化。采用氙灯光源模拟太阳光对无铬鞣革进行老化试验,考察无铬鞣革老化前后透气、透水汽性能的变化情况。试验设定老化温度分别为25℃和65℃,相对湿度50%,辐照度800W/m2,光照时间分别为24、48、72h。与老化前对比发现:合成鞣革和植铝鞣革透气值均增加,植醛鞣革和醛植鞣革透气值均减小,且老化时间越长,透气值变化越大。4种无铬鞣革的透水汽值均增加,且老化温度为65℃时比老化温度为25℃时增加得更多。

聚酯和聚丙烯针刺非织造材料耐氙灯老化性能的比较

对相同面密度的聚酯和聚丙烯针刺非织造材料进行500h的氙灯老化试验,比较老化后纤维的形貌、结晶度、化学结构,以及整体针刺材料的强度保持率、孔径和孔隙率.结果表明,聚丙烯针刺材料的各项指标的下降较聚酯明显,而两种材料背面的纤维老化程度低于正面.