超临界燃油喷射近场结构与流量特性研究

组合发动机中燃油常处于超临界状态喷射入燃烧室中,其喷射特性决定着燃烧效率与稳定性。通过数值模拟系统地研究了滞止压力(2.5~3.5MPa),滞止温度(640~740K),环境压力(0.1~2.1MPa)及真实气体效应对超临界燃油喷射近场结构与流量的影响规律。研究结果表明:当环境压力小于声速临界压力时,射流近场产生膨胀扇区,膨胀扇区径向边界上存在低于环境温度的环形低温区;膨胀扇区的长度与直径均随滞止压力或滞止温度的升高而增大,随环境压力的降低而显著增大,且会出现由中度欠膨胀向极度欠膨胀的转变;燃油质量流量随滞止压力的升高而增大,随滞止温度的升高而减小,是否受环境压力影响取决于燃油流动是否处于壅塞状态;当滞止温度低于临界温度时,喷嘴内部会出现冷凝现象,流量明显提升;相较于理想气体模型,真实气体模型得到的燃油出口质量流量较高,射流核心区长度较小。

超分辨近场结构之纳米光刻技术

超分辨近场结构(Super-RENS)是在传统的超分辨光盘技术和近场光学的基础上发展起来的新技 术。介绍了超分辨近场结构的基本原理及其在纳米光刻方面的应用,拓展了超分辨近场结构的外延:在近场范 围内,能实现超过衍射极限的纳米多层膜结构。局域表面等离子体效应在高密光存储、纳米光刻等纳米光子学 研究领域具有重要的科学意义和应用价值。

超分辨近场结构光磁混合存储介质的温度场模拟

为了进一步减小光磁混合存储记录位尺寸,建立了用于光磁混合存储记录介质的超分辨近场结构膜层模型、近场光场模型及温度场模型,采用有限元方法对超分辨近场结构光磁混合存储介质记录层的温度场进行了计算模拟。计算中采用的光磁混合记录介质膜层结构为C(2 nm)/Sb(10 nm)/SiN(10 nm)/Co75Cr15Pt10(30 nm)。当写入温度为550 K时,随着入射激光功率的增加,光磁混合存储介质记录层温度场可写入区域面积增加。当激光功率从3.9 mW增至6.9 mW时,温度场可写入区域横向及纵向尺寸增加约1倍,记录密度减小至原记录密度的1/4。

高度欠膨胀射流的瞬态近场结构

为增加对高度欠膨胀射流物理流动规律,特别是对其近场瞬态结构特征的认识,利用基于Open FOAM函数库开发的可压缩流动求解器astro Foam,对喷压比(NPR)分别为5.60,7.47,9.34,11.21,雷诺数Re约105的高度欠膨胀射流进行了三维大涡模拟。首先讨论了射流近场的时均流动特征,发现大涡模拟计算成功捕捉到了高度欠膨胀射流近场的典型结构,并与实验测量和文献结果吻合较好。重点研究了高度欠膨胀射流近场的瞬态非定常特征,给出了实验难以测量的射流近场波系结构的建立过程,发现其主要受初始条件的主导,喷压比的影响较为有限。揭示了马赫桶内精细的小尺度胞格结构,并通过高速脉冲纹影图片予以初步证实。定量地研究了射流马赫盘的振荡特征,发现其具有强瞬态和高非线性的特点,不同喷压比下马赫盘的振荡周期相同,主要受f=5.298k Hz的轴对称模态的主导。

超分辨近场结构中Bubble微结构的远场光学特性分析

以菲涅尔-基尔霍夫衍射理论为基础,建立了超分辨近场结构中Bubble微结构对高斯光束的衍射模型.分析了PtOx型超分辨近场结构(PtOx-Type-Super-RENS)中Bubble微结构的远场光学特性.结果表明,设计的Bubble微结构形成过程的简化模型可基本反映超分辨近场结构中掩膜结构在激光作用下的结构变化过程,说明了高斯衍射模型是研究薄膜微结构变化的一种有效方法.

超分辨近场结构光盘的研究进展

超分辨近场结构(Super-RENS)光数据存储方案在近场超高密度光数据存储方面具有巨大的发展潜力和广阔的发展前景。在此方案中,超分辨结构的非线性层起着至关重要的作用。本文简述了Super-RENS光盘中两种类型光盘的结构及优点,并着重介绍了其工作机理的研究进展。

光存储技术中超分辨近场结构研究进展

超分辨近场结构(Super-RENS)是近场光学存储中最具有潜力和应用前景的方案之一。介绍了Super-RENS从基本类型到第三代Super-RENS的发展历程,简述了掩膜材料的研究进展以及Super-RENS在不同记录系统中的应用。展望了它的发展前景。

孔径型超分辨近场结构光盘的掩膜热效应分析

基于高斯聚焦激光束热效应的超分辨近场结构光盘存储(孔径型Super_RENS)中,应用光学特性导纳矩阵建立的盘片光传导模型,采用有限元分析软件FEMLAB对不同激光功率和脉宽下的Sb掩膜层的孔径形成情况进行数值仿真.结果表明,当一定脉宽的激光功率超过介质的阈值时,掩膜层将有超分辨孔径形成,且孔径大小随功率的增大而增大.理论分析与孔径型Super_RENS光盘样片在不同激光功率下进行写入的实验结果相符,说明光热效应可以较好地描述孔径型Super_RENS光盘掩膜层孔径形成的过程.

AgO_x型超分辨近场结构的非线性光学特性研究

采用共焦Z扫描系统,以λ=532 nm,脉冲宽度0 7 ns,重复频率15 79 kHz的脉冲半导体激光器作为入射光源,研究了AgOx 超分辨近场结构(SuperRENS)薄膜样品的非线性光学性质,实验获得了其三阶非线性折射率系数随入射光功率的变化曲线,并与Au,Ag薄膜作了比较,讨论了光致非线性变化过程。结果表明,在聚焦激光作用下, AgOx 超分辨近场结构薄膜样品存在一相变点,即解析出纳米 Ag颗粒,满足了产生局域表面等离子体的激发和增强效应的条件。

孔径型超分辨近场结构光盘的电磁场分析

采用三维时域有限差分(3D-FDTD)方法建立了孔径(TA)型超分辨近场结构(super-RENS)光盘的电磁场计算模型。计算中,用矢量基模高斯光束模型作为聚焦光束的近似,用Lorentz模型描述掩膜介质Sb和反射层介质A1在光频段的色散特性。对写入和读出过程中的电场分布进行了理论分析,并与普通CD-R/W光盘进行了比较。理论计算结果很好地说明了TA型super-RENS光盘写入和读出时的电场分布特性,从本质上解释了超分辨率读写的机制,得到了和实验一致的结果。

超分辨近场结构光盘读出信号的计算模型

给出了超分辨近场结构光盘(Super RENS)读出信号的计算模型。以时域有限差分法为基础,结合高斯光束矢量模型和衍射方法,通过计算得到了物镜出瞳上的读出信号。计算结果表明,Super RENS具有超衍射极限的空间分辨能力,并且其读出信号的特征完全不同于传统光盘。

超分辨近场结构技术及其应用

超分辨近场结构(Super RENS)技术是在传统的超分辨光盘技术和近场光学的基础上发展起来的新技术。介绍了Super RENS技术的基本原理:利用掩膜层的非线性效应或表面等离子体增强效应,在近场区域可以记录、读出超过衍射极限的信号。综述了该技术在纳米光信息存储和光刻方面应用研究的最新进展,提出了存在的问题,展望了它的发展前景。

超分辨近场结构中二元共晶合金掩膜的工作机制

超分辨近场结构(super-RENS)技术通过在传统光盘结构中插入掩膜结构而实现近场超分辨,是目前最具实用化前景的超高密度光存储技术之一,其中掩膜层的近场光学特性是决定其光存储性能的关键。利用三维时域有限差分法(3D-FDTD)对合金掩膜的近场光强分布进行了数值仿真和分析,提出二元共晶合金薄膜在激光作用下形成的规则微结构可能是以其作为掩膜层的超分辨近场结构光盘产生较高信噪比(SNR)的原因。

超分辨近场结构的研究进展及其应用

超分辨近场结构(super-resolution near-field structure,super-RENS)由于突破了传统远场光学衍射极限的限制,在纳米光储存、微纳米加工、基于局域表面等离子体增强的生物传感器方面展现出良好的应用前景,因此吸引了众多研究者的目光.文章简要介绍了超分辨近场结构的发展历程、相应的工作机理、最新研究动态及其在超高密度光存储、近场光刻中的应用状况,并对未来的工作重点做出展望.

近场光学显微技术的进展及其应用

近场光学显微技术突破传统光学衍射极限获得了纳米尺度的空间分辨率,并在近场光存储、半导体材料、生命科学等交叉学科领域发挥了巨大的作用。本文综述了近场光学显微技术的发展现状,讨论了基于近场光学原理的超分辨近场结构在现代光刻技术上的应用、表面等离激元的共振增强作用和束流作用在近场光学领域的进展以及表面增强拉曼散射机理的研究,并介绍了近场光学显微技术在单分子检测和细胞探测等其它生命科学领域的一些发展。

光致变色二芳烯掩膜及在近场光存储中的应用

合成了在超分辨率近场结构(Super-RENS)存储方式中适合做掩膜层和记录层材料的两种全氟二芳烯,旋涂法制备了实验存储盘片,并进行了近场存储实验.初步的实验表明,光致变色二芳烯掩膜层可以缩小聚焦激光的直径,得到小尺寸记录信息.掩膜层中二芳烯的浓度,对近场存储结果影响很大,存在一个最佳浓度使记录光斑的尺寸减少到最小.

超分辨近场功能薄膜的膜层结构及其机理研究进展

超分辨近场结构光盘是最有希望达到100GB以上的存储容量方式之一,而其记录和读出机理是研究中的重点,在近年文献研究的基础上,阐述了超分辨近场功能薄膜的膜层结构及其机理的研究进展。

基于近场激发与增强的新型多层纳米薄膜结构在非线性光学器件上的应用与发展前景

传统光学引入了远场衍射的尺度极限。自从提出了近场光学技术以来 ,由于近场扫描光学显微镜 (NSOM)系统的复杂性而使得近扬的引入和利用变得困难。具有多层纳米薄膜结构的超分辨近场结构 (Super RENS)的提出改变了这种局面 ,并在诸如超高密度光学数据存储、近场光刻技术、纳米光子学晶体管等领域获得了重要的应用。围绕Su per RENS技术 ,通过综述它的基本原理、物理机制以及各项应用 。

非线性光学器件

O437 2003064159基于近场激发与增强的新型多层纳米薄膜结构在非线性光学器件上的应用与发展前景=Development and prospectof novel nonlinear optical device consisting in multi-layernanometer films based on near-field excitation and enhancement[刊,中]/朱若剑(清华大学精密仪器与机械学院,精密测试技术及仪器国家重点实验室.北京(100084)),王佳…∥光学技术.-2002,28(6).-515-517具有多层纳米薄膜结构的超分辨近场结构(Super-