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激光诱导火花点火和电火花点火着火过程的对比研究 被引量:2
1
作者 麻剑 严霁阳 +2 位作者 姚子澍 郑旭 许沧粟 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期113-118,共6页
应用高速纹影成像技术研究调Q Nd:YAG纳秒脉冲激光诱导火花点燃汽油/空气混合气的火核发展过程,并与传统电火花点火的火核发展过程相对比,详细阐述了激光诱导火花点火过程中有别于电火花点火过程的球形火核发展的三瓣结构火核的形成... 应用高速纹影成像技术研究调Q Nd:YAG纳秒脉冲激光诱导火花点燃汽油/空气混合气的火核发展过程,并与传统电火花点火的火核发展过程相对比,详细阐述了激光诱导火花点火过程中有别于电火花点火过程的球形火核发展的三瓣结构火核的形成机理。进一步研究了0.1MPa、363K条件下,激光诱导火花、电火花点燃不同当量比下的汽油/空气混合气的着火概率。研究结果表明:激光诱导火花点火可以提高燃烧速度,并且能扩展稀燃极限,其在点燃当量比0.6(电火花点火稀燃极限)的稀混合气时,着火概率达65%-70%。 展开更多
关键词 内燃机 激光诱导火花点火 火花点火 三瓣结构 可燃界限
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H_2/O_2/Ar可燃气体激光诱导火花点火的实验研究 被引量:2
2
作者 王昌建 徐胜利 贾光明 《中国科学(E辑)》 CSCD 北大核心 2007年第11期1461-1468,共8页
对H2/O2/Ar可燃气体激光诱导火花点火进行了实验研究.采用Nd:YAG激光器产生的532nm激光聚焦击穿气体点火,并采用激光高速纹影系统对不同初压、激光点火能量、氩稀释度可燃气体点火的火焰结构进行了流场显示.结果表明,气体击穿形成椭球... 对H2/O2/Ar可燃气体激光诱导火花点火进行了实验研究.采用Nd:YAG激光器产生的532nm激光聚焦击穿气体点火,并采用激光高速纹影系统对不同初压、激光点火能量、氩稀释度可燃气体点火的火焰结构进行了流场显示.结果表明,气体击穿形成椭球形等离子体,稀疏波与等离子体作用,在等离子体迎光侧和背光侧分别形成一对反旋的螺旋环,导致等离子体和随后的火焰面向内弯缺,在等离子体左侧激光轴附近形成一个向外凸出的气瓣.等离子体的高温气体诱导火花核的形成,受壁面反射弱激波或压缩波的作用,初始层流火焰减速.弧形火焰阵面与壁面的作用及其与激波或压缩波、稀疏波等作用,导致层流火焰向湍流火焰转捩.对摩尔比为2:1:10、初压为53.33kPa,激光诱导火花点火的激光器最小输出能量为15mJ.随预混气初压的升高,激光点火能量越高,降低氩稀释度,会加快火焰阵面传播速度. 展开更多
关键词 激光诱导火花点火 高速纹影照相 等离子体 稀疏波 层流火焰
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用激光点火辅助火花诱导击穿光谱技术实现铝合金的高灵敏元素分析 被引量:4
3
作者 彭飞飞 周奇 +1 位作者 陈钰琦 李润华 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期2558-2561,共4页
报道了采用激光点火辅助火花诱导击穿光谱技术分析铝合金中痕量元素时的分析行为。用低能量激光脉冲聚焦于样品表面并在放电电极之间产生等离子体来触发高压火花放电以改善火花诱导击穿光谱技术的分析行为。在当前空间几何配置下,研究... 报道了采用激光点火辅助火花诱导击穿光谱技术分析铝合金中痕量元素时的分析行为。用低能量激光脉冲聚焦于样品表面并在放电电极之间产生等离子体来触发高压火花放电以改善火花诱导击穿光谱技术的分析行为。在当前空间几何配置下,研究得到了最佳的放电电压和储能电容等参数并在最佳实验条件下分析了样品中的铜元素,其检出限达到0.7ppm。激光点火的辅助手段改善了火花诱导击穿光谱技术在元素分析时信号的稳定性、提高了分析精度。同时它还能够有效地降低放电电压,改善其空间分辨本领。研究表明激光点火辅助火花诱导击穿光谱技术具有灵敏度高、稳定性好以及具有较好的空间分辨本领的特点,非常适合于各种合金中的痕量元素分析。 展开更多
关键词 激光点火 火花诱导击穿光谱 元素分析 高灵敏 合金
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电火花诱导可控烧蚀放电铣削实验研究
4
作者 刘志东 王继强 +2 位作者 王怀志 王祥志 邱明波 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期197-203,共7页
提出了一种电火花诱导可控烧蚀放电铣削加工方法,在中空管状电极中间歇通入氧气,在氧气通入阶段电火花引燃金属,利用金属燃烧产生的化学能进行烧蚀加工,氧气关闭阶段进行常规电火花铣削修整,保证表面加工质量与精度。通过实验研究了极... 提出了一种电火花诱导可控烧蚀放电铣削加工方法,在中空管状电极中间歇通入氧气,在氧气通入阶段电火花引燃金属,利用金属燃烧产生的化学能进行烧蚀加工,氧气关闭阶段进行常规电火花铣削修整,保证表面加工质量与精度。通过实验研究了极性、脉冲宽度、脉冲间隔、低压电流、氧气压力和供氧间隔等工艺规准对电火花诱导可控烧蚀放电铣削加工材料蚀除率和电极相对损耗率的影响。结果表明:该加工方式适合采用正极性加工;电极相对损耗率保持较低的水平;进行粗加工时,应适当增加氧气通入时间,以增加材料蚀除率;进行精整加工时,则应减少氧气通入时间,增加电火花放电时间,以提高表面质量与精度。 展开更多
关键词 火花铣削 火花诱导 可控烧蚀 工艺规律
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电火花诱导可控烧蚀加工不对称蚀除现象研究
5
作者 王继强 刘志东 +2 位作者 田宗军 邱明波 王祥志 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期742-747,共6页
为了研究电火花诱导可控烧蚀加工出现的工件蚀除率高,电极相对损耗低的不对称蚀除特点,本文进行了试验研究,包括放电极性和氧气压力2个因素.结果表明:在电火花诱导可控烧蚀加工中,电火花放电使得两极能量分配不均,并在两极形成不同量的... 为了研究电火花诱导可控烧蚀加工出现的工件蚀除率高,电极相对损耗低的不对称蚀除特点,本文进行了试验研究,包括放电极性和氧气压力2个因素.结果表明:在电火花诱导可控烧蚀加工中,电火花放电使得两极能量分配不均,并在两极形成不同量的金属活化区;通入的氧气与活化区金属发生反应,释放的热能又大大加剧了这种不均衡现象,最终表现为这种不对称蚀除现象;烧蚀加工中的放电过程为氧气中的电火花放电,其蚀除材料以电子轰击作用为主;使用正极性加工对提高工件材料蚀除率,降低电极相对损耗率有重要的作用;一定的氧气压力对这种不对称效应也有促进作用. 展开更多
关键词 火花加工 火花诱导 可控烧蚀 极性效应
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用高重频激光剥离——火花诱导击穿光谱分析铝合金样品 被引量:3
6
作者 周秀杞 李润华 +2 位作者 董博 何小勇 陈钰琦 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1577-1581,共5页
为了提高基于等离子体原子发射光谱元素分析技术的分析速度,在高重复频率的前提下建立了一套激光剥离—火花诱导击穿光谱元素分析系统并以铝合金为样品开展了光谱分析。实验以低脉冲能量的声光调Q固体激光脉冲剥离样品,并触发高压火花... 为了提高基于等离子体原子发射光谱元素分析技术的分析速度,在高重复频率的前提下建立了一套激光剥离—火花诱导击穿光谱元素分析系统并以铝合金为样品开展了光谱分析。实验以低脉冲能量的声光调Q固体激光脉冲剥离样品,并触发高压火花放电以增强等离子体辐射、提高光谱分析灵敏度。研究结果表明:在高重频火花放电的作用下,等离子体辐射的峰值强度和弛豫时间分别得到了增强和延长,信号的时间积分强度增强因子可以达到1~2个数量级,且更易于实现时间分辨的信号检测。对铝合金中微量铬元素分析的检出限可达~132ppm。该研究验证了高重频激光剥离—火花诱导击穿光谱用于分析固体样品元素的可行性,其技术有望在固体样品元素的快速分析中发挥一定的作用。该光谱技术能同时兼顾扫描成像的速度、空间分辨率和光谱分析灵敏度,并为固体样品的二维或者三维元素分布的高分辨快速扫描成像分析提供了一种很好的技术途径。 展开更多
关键词 光谱学 激光剥离-火花诱导击穿光谱 高重复频率 元素分析
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铋黄铜中微量元素的高重复频率激光剥离-火花诱导击穿光谱定量分析 被引量:2
7
作者 黄梅婷 姜银花 +1 位作者 陈钰琦 李润华 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期159-166,共8页
铋黄铜具有很好的机械加工性能且更为环保,具有广泛的应用.本文采用高重复频率激光剥离-火花诱导击穿光谱技术来实现铋黄铜中微量元素的快速和高灵敏分析.实验采用小型化光纤激光器作为剥离光源,采用小型化光纤光谱仪采集光谱,对铋黄铜... 铋黄铜具有很好的机械加工性能且更为环保,具有广泛的应用.本文采用高重复频率激光剥离-火花诱导击穿光谱技术来实现铋黄铜中微量元素的快速和高灵敏分析.实验采用小型化光纤激光器作为剥离光源,采用小型化光纤光谱仪采集光谱,对铋黄铜中的铋、铅和锡三元素开展了定量分析.实验确定等离子体的温度和电子密度分别为7962±300 K和1.049×10^(-17) cm^(-3).在该条件下建立了铋、铅和锡三元素的校正曲线,并得到了较好的拟合优度.现有条件下三元素的检测限分别达到了25.5×10^(-6),64.2×10^(-6)和316.5×10^(-6).其中锡的检出限较高,与锡的原子谱线强度较弱有关.结果表明,采用小型化的高重复频率激光剥离-火花诱导击穿光谱仪可以实现对铋黄铜中微量元素的便捷和高灵敏分析. 展开更多
关键词 激光剥离 火花诱导击穿光谱 铋黄铜 元素分析 小型化
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火花放电辅助-激光诱导击穿光谱技术中的放电通道特性研究 被引量:5
8
作者 董博 何小勇 +2 位作者 王亚蕊 陈钰琦 李润华 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期41-47,共7页
以门控脉冲高压电源作为火花放电电源,研究了火花放电辅助-激光诱导击穿光谱中放电通道与火花放电相对于激光脉冲之间延时的关系.研究结果表明:在合理的剥离激光能量和电极空间布置下,调节该延时可以实现由"V"字形放电到平行... 以门控脉冲高压电源作为火花放电电源,研究了火花放电辅助-激光诱导击穿光谱中放电通道与火花放电相对于激光脉冲之间延时的关系.研究结果表明:在合理的剥离激光能量和电极空间布置下,调节该延时可以实现由"V"字形放电到平行放电的转变.在"V"字形放电时,火花放电会扩大烧蚀坑洞的直径、破坏横向空间分辨率;而在平行放电情况下,火花放电不会扩大烧蚀坑洞的直径,从而保证其横向空间分辨率仅由激光剥离来决定.在平行放电的条件下开展了铝合金中铬元素的火花放电辅助-激光诱导击穿光谱定量分析,其检出限达到了8.8ppm,比单纯的激光诱导击穿光谱技术的分析结果改善了8倍.在火花放电辅助-激光诱导击穿光谱技术中采用带外触发控制的火花放电模式,可以实现平行放电和高横向空间分辨的样品表面元素分析. 展开更多
关键词 火花放电辅助-激光诱导击穿光谱 火花放电 放电通道 元素分析
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电火花诱导击穿光谱技术的发展及研究应用分析
9
作者 郑丽娜 宣鹏 +1 位作者 黄婧 李佳林 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期665-673,共9页
电火花诱导击穿光谱(SIBS)技术是一种基于原子发射光谱学的物质浓度与成分的定性、定量分析技术。与传统的实验室分析技术如电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)、原子吸收光谱(AAS)、质谱(MS)等相比具有实时、实地、在线快速检测、... 电火花诱导击穿光谱(SIBS)技术是一种基于原子发射光谱学的物质浓度与成分的定性、定量分析技术。与传统的实验室分析技术如电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)、原子吸收光谱(AAS)、质谱(MS)等相比具有实时、实地、在线快速检测、高灵敏度以及低成本、小体积、维护简单等优点。目前对该技术已有的研究集中在气溶胶成分分析、土壤成分分析、金属颗粒物浓度检测、水泥成分分析等方向,在环境监测、工业卫生、食品安全、生物医疗等领域都有广泛且良好的应用前景。从SIBS技术的基本原理入手,综述了其光谱分析的原理,即利用高压脉冲电源产生的电火花激发被测物体表面,使被测物体在电源正负极间产生等离子体,利用光谱仪光纤探头收集等离子体冷却过程中通过跃迁放出的光子与特征辐射谱线,由于不同元素具有独特的特征谱线,进而可以根据特征谱线对被测物质进行成分与浓度的定性和定量分析;接着分析了影响SIBS技术光谱图像和光谱分析的相关因素如脉冲电源参数、电极材料与入射角度和等离子体本身特性等,并定量地指出了部分因素与光谱信号强弱的关系;综述了该技术在发展过程中的一些技术革新和应用创新如激光+电火花诱导(LA-SIBS)、高重复频率激光烧蚀电火花诱导击穿(HRR-LA-SIBS)、超声波雾化+电火花诱导(UN-SIBS)、粒子流电火花诱导击穿(PF-SIBS)等,并简要说明了SIBS技术目前应用的一些领域、应用特点以及对该技术未来发展方向的启示;根据电火花诱导击穿光谱技术的原理缺陷以及在应用中暴露出来的一些问题,列出了该技术目前面临的挑战如设备技术成本、电火花能量、环境噪声、样品污染等;最后,对电火花诱导击穿光谱技术未来的研究方向和发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 火花诱导击穿光谱技术 等离子体特性 低成本 定量分析
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汽油内燃机激光点火技术进展 被引量:1
10
作者 凌铭 黄中荣 张建文 《内燃机》 2013年第3期1-4,7,共5页
综述了汽油内燃机激光点火技术进展和国内近期的工作。围绕激光诱导火花的方式,阐述了点火源的形成机理及特点;针对激光器的输出功率、热稳定性、激光传导及耦合的问题,比较了各类诱导火花点火激光器的优缺点,总结了增强激光点火功率的... 综述了汽油内燃机激光点火技术进展和国内近期的工作。围绕激光诱导火花的方式,阐述了点火源的形成机理及特点;针对激光器的输出功率、热稳定性、激光传导及耦合的问题,比较了各类诱导火花点火激光器的优缺点,总结了增强激光点火功率的技术手段,指出了汽油内燃机激光点火技术发展方向。 展开更多
关键词 汽油内燃机 激光点火 诱导火花
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水环境中痕量汞的激光点火辅助火花诱导击穿光谱高灵敏检测 被引量:8
11
作者 李关 姜杰 +2 位作者 张谦 陈钰琦 李润华 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期235-239,共5页
利用电沉积的方法将天然水中的痕量汞离子富集到一个高纯铜棒表面,从而克服用等离子体光谱技术直接分析水样品时水珠溅射的影响和水分子对等离子体中原子辐射的淬灭效应。激光点火显著提高了火花放电的稳定性,降低了放电电压和电流,并... 利用电沉积的方法将天然水中的痕量汞离子富集到一个高纯铜棒表面,从而克服用等离子体光谱技术直接分析水样品时水珠溅射的影响和水分子对等离子体中原子辐射的淬灭效应。激光点火显著提高了火花放电的稳定性,降低了放电电压和电流,并同时增强了火花放电等离子体中汞的原子辐射。采用激光点火辅助火花诱导击穿光谱(LI-SIBS)技术,并在富集电压为7.5 V,富集时间为10 min,放电电压为4000 V的条件下实验得到天然水中汞离子的校正曲线。该技术对于水中汞离子的检出限能够达到1μg/L质量浓度,没有附加污染和汞的记忆。 展开更多
关键词 光谱学 火花诱导击穿光谱 电沉积 天然水
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内燃机激光多点点火技术研究进展
12
作者 高旭恒 郭宁 +2 位作者 吴立志 张伟 沈瑞琪 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期517-526,共10页
稀薄燃烧能够提高内燃机的热效率并降低污染物的排放,但稀薄燃烧的火焰传播速度慢且在高压下易出现局部淬火现象.激光诱导火花点火能够有效解决燃料在低当量比和高压下燃烧遇到的问题,此外激光点火能够实现多点点火从而缩短燃烧时间并... 稀薄燃烧能够提高内燃机的热效率并降低污染物的排放,但稀薄燃烧的火焰传播速度慢且在高压下易出现局部淬火现象.激光诱导火花点火能够有效解决燃料在低当量比和高压下燃烧遇到的问题,此外激光点火能够实现多点点火从而缩短燃烧时间并增大燃烧室压力,相较于传统的电火花塞点火技术具有很大优势.锥形腔、衍射透镜、空间光调制器和达曼光栅均已被用于实现多点激光诱导火花点火.归纳了多点激光诱导火花点火的几种技术途径,讨论了内燃机多点激光诱导火花点火的研究状况和最新成果.对实现多点激光诱导火花点火的几种方法进行了评价,并指出了每种方法在多点激光诱导火花点火中的优势和需要解决的问题.在此基础上,对内燃机激光多点点火技术的研究前景进行了展望. 展开更多
关键词 激光技术 多点激光点火 被动调Q微片激光器 激光诱导火花点火
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非导电陶瓷特种加工复合磨削技术 被引量:1
13
作者 于建元 刘志东 《电加工与模具》 2012年第A01期23-26,31,共5页
概述了国内外非导电陶瓷磨削加工技术的研究进展。对延性域磨削和半延展性磨削、在线电解修整磨削、电化学在线控制修整磨削等精密、超精密磨削加工技术及超声波辅助磨削、激光预热辅助磨削、机械电解电火花复合磨削、电火花磨削等特种... 概述了国内外非导电陶瓷磨削加工技术的研究进展。对延性域磨削和半延展性磨削、在线电解修整磨削、电化学在线控制修整磨削等精密、超精密磨削加工技术及超声波辅助磨削、激光预热辅助磨削、机械电解电火花复合磨削、电火花磨削等特种加工复合磨削技术的原理、特点进行了分析评述。提出了非导电陶瓷的电火花诱导可控烧蚀磨削加工技术,并介绍了其加工原理、关键技术和特点。 展开更多
关键词 非导电陶瓷 特种加工 火花诱导可控烧蚀 复合磨削
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高重复频率激光剥离-火花诱导击穿光谱中原子辐射的时域特性研究 被引量:2
14
作者 曹宇 康娟 +1 位作者 陈钰琦 李润华 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期307-313,共7页
为了了解在高重复频率激光剥离-火花诱导击穿光谱中原子辐射的时域特征,选择925银合金为样品,采用高重复频率激光剥离-火花诱导击穿光谱技术,通过实验研究了不同电容条件下Ag I 328.07 nm、Ag I 338.29 nm、Ag I 520.91 nm、Ag I 546.55... 为了了解在高重复频率激光剥离-火花诱导击穿光谱中原子辐射的时域特征,选择925银合金为样品,采用高重复频率激光剥离-火花诱导击穿光谱技术,通过实验研究了不同电容条件下Ag I 328.07 nm、Ag I 338.29 nm、Ag I 520.91 nm、Ag I 546.55 nm、Cu I 324.75 nm、Cu I 510.55 nm原子辐射谱线的时域图。尽管这些谱线对应于不同的上能级,但由于火花放电的作用,原子辐射在时域上表现出了非常相近的特点。原子辐射的维持时间和衰减特性主要由火花放电的电学参数决定,上能级的能量高低对它们的影响并不明显。在高重复频率激光剥离-火花诱导击穿光谱中,非门控信号记录模式下记录的光谱近似等效于门控信号记录模式下记录的光谱,可以用于开展元素的定量分析,这有助于降低该技术对门控光电探测器件的要求。 展开更多
关键词 光谱学 激光剥离-火花诱导击穿光谱 时间分辨 原子辐射 火花放电
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基于SIBS技术的颗粒物成分研究
15
作者 黄婧 郑丽娜 +1 位作者 李佳林 李睿钢 《环境科学与管理》 CAS 2023年第9期135-140,共6页
颗粒物污染日益严重,但现有颗粒物成分检测方法大都耗时耗力,无法满足现场快速检测的需求。研究开发了便携式的电火花诱导击穿光谱(SIBS)装置,并应用于颗粒物中Na、Ca、Mg元素浓度及蚊香燃烧产物成分检测。结果表明,元素特征光谱强度与... 颗粒物污染日益严重,但现有颗粒物成分检测方法大都耗时耗力,无法满足现场快速检测的需求。研究开发了便携式的电火花诱导击穿光谱(SIBS)装置,并应用于颗粒物中Na、Ca、Mg元素浓度及蚊香燃烧产物成分检测。结果表明,元素特征光谱强度与样品浓度之间存在较高的线性拟合(Na、Ca、Mg的R 2分别为0.98142,0.74187、0.71625)。在蚊香燃烧产物的光谱中,探测到了CⅠ499.453 nm、HⅠ655.558 nm、CaⅡ392.997 nm、MnⅠ404.186 nm、ZnⅠ329.578 nm等谱线。验证了SIBS技术应用于颗粒物元素成分与浓度分析的可行性。 展开更多
关键词 火花诱导击穿光谱技术 颗粒物 浓度检测 成分分析
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