激光能量空间均布技术研究

介绍了几种激光能量空间均布的技术原理，它们分别属于输出空间激光能量均布和输入空间激光能量均布，并对其均布效果和优缺点进行了定性分析，这些均化技术对提高激光加工质量具有较好的现实意义。     

到靶激光辐照氧化铝的温度分布特性研究

在激光的传播过程中,由于受到传输环境影响,可能导致到靶激光的波前畸变和波前破碎等现象,致使实际的到靶光斑产生时空分布的变化。利用COMSOL Multiphysics仿真软件建立了毫秒脉冲激光与氧化铝相互作用的数值仿真模型,对比分析了氧化铝分别在实际到靶激光和理想高斯激光作用下的温度分布差异。研究表明,由于实际到靶激光与理想高斯激光能量梯度差距较大,使得在与氧化铝相互作用时产生的温度分布也表现出明显差异,在分析实际到靶激光时,实际到靶激光的能量梯度越大,其产生的温度场与其能量空间分布差异也更明显。因此,在实际应用中,不能单纯的把入射激光都理想化为标准光斑。研究结果在提高长距离传输的激光加工质量的应用方面具有指导意义。     

激光等离子体空间分布的理论模型

运用气体场的6个基本方程对激光原位淀积超导体薄膜过程中的等离子体空间分布进行描述，并引入等离子体的初速度和背景气压两个参数对R．K．Singn等人建立的平衡态流体模型进行修正，建立新的激光等离子体空间分布理论模型。     

图像法描述强激光远场空域分布的实验研究

在分析利用光电靶获得的激光光斑图像的基础上,提出采用CCD图像记录和能量值同步采样的测试方法来获得强激光远场的空域分布情况,通过实验对远场激光光斑进行图像拍摄和能量值抽样采集,并对结果进行分析处理,获得了激光束透过大气后的空域分布实际情况.     

激光辐照薄板温度场的有限元计算

激光束加热各向同性的均匀物体,通过激光能量的吸收和热扩散,引起物体边界上和内部的热流运动,使得各处的温度不同程度的上升．受到激光辐照时,材料表面或一定深度内吸收光能而转化的热量以热传导形式向内部扩散,引起材料内部的非均匀温度场．利用Marc软件和接口子程序对激光辐照的金属板材进行一系列的计算,计算结果表明,激光辐照半径越大、功率密度越高、辐照时间越长、板材厚度越小温度就越高．同时也证明了用Marc软件计算温度分布是可行的,尤其是能把薄板厚度分层来计算,并配合编写相应的接口子程序,从而有利于进一步研究关于激光辐照下的热应力、热应变的有限元分析和计算问题．     

keV低能束作用下固体BSEs角分布

应用蒙特卡罗方法,对不同能量低能电子作用下元素固体Al,Cu,Ag,Au的背散射电子角分布及其与其他分布的关系作了模拟．计算分析了背散射电子角分布随能量及原予序数的变化,不同出射角区背散射电子在固体中发射深度分布,能谱及表面空间分布.结果表明背散射电子角分布随能量降低偏离余弦分布时发射规律的变化,小出射角区背散射电子强度增大主要来自样品浅表层大角度背散射产生的低能损背散射电子增加,且具有较好表面空间分辨率．     

激光能量模式的变换及其模拟

在研究激光束能量模式基础上，对其变换及计算机模拟进行了分析，研究了激光加工过程中能量空间分布的调控方法，并将其应用于对激光束的刃磨。计算机模拟表明了刃磨光束在激光精密加工和新激光成形方法中的有效性。     

图像处理系统控制激光焊机的能量输出

德国弗赖堡弗朗霍夫学会物理测量技术研究所（IPM）的研究人员开发了一种激光焊接控制系统．可以根据特定情况调节激光光束的能量输出。该系统每分钟可以分析1-4万个图像．然后使用获得的数据来调节激光的能量输出。该系统使用特制的摄像机．其每个像素中都整合了一个计算机处理器。     

激光干涉成像两相流粒径空间分布测量

为了实现两相流粒径空间分布的测量，研究了激光干涉成像测量技术．激光干涉成像测量技术利用片状脉冲激光束照射粒子场，用数码相机拍摄粒子的散射光干涉图像，并从粒子干涉图像中获取粒子空间位置和粒径分布信息．利用激光粒度仪验证激光干涉成像测量技术的粒径测量精度．实验证明，该技术有较高的测量精度．对水喷雾场的不同片状区域进行测量，从而获得两相流的空间粒径分布．结果显示，所测喷雾场平均粒径由中心区域向边缘区域逐渐变小，大粒子基本集中在中心区域，小粒子基本集中在边缘区域．该方法为研究两相流流场特性提供了一种有效的测量手段．     

线性天线阵列空间相关性函数的分析

推导了在线性天线阵列中的3种典型角能量分布的空间相关性方程,即高斯分布、高斯空间分布和均匀分布.其中高斯分布是由高斯空间分布推导得到的.空间相关性方程是空间天线,阵列几何以及角能量分布的一个函数.分别对在高斯角能量分布和均匀角能量分布下的空间相关性方程进行了分析,将天线问的距离和角能量分布的标准差作为参数在Matlab环境下进行了仿真.结果表明:在一定范围内增大天线间的距离以及角能量分布标准差可以减小天线阵列空间相关性,改善系统性能;同时,在中长距离内,高斯角能量分布更有利于提高系能的性能.     

桃溪水文站水位流量关系特性分析

分析桃溪水文站水位流量关系特性,采用落差指数法对河道流量进行单值化处理,经检验证明是切实可行的。     

糯质淀粉分级提取研究

将糯质淀粉在3 000 r/min的条件下离心10 min,采用显微镜、激光粒度分析仪、X射线衍射仪等,分析分离得到的不同粒径的淀粉颗粒的粒径特点及其内在结构.研究表明,在本试验选定的分离条件下,糯质小麦淀粉的分离效果最好,其次是糯玉米淀粉,糯米淀粉基本未达到分离目的.激光粒度分析仪测定糯质小麦淀粉大、中、小颗粒平均粒径分别为20.1 μm、6.5μm和4.2 μm,糯玉米淀粉大、小颗粒平均粒径分别为15.0 μm和4.0 μm,糯米淀粉的平均粒径为6.0 μm.综合分析显微图和激光粒度图后,发现X衍射图能在一定程度上反映粒径的分离效果,并且在测定条件严格一致的情况下,大粒径淀粉表现出比小粒径淀粉更高的衍射强度.     

基坑围护结构承受的水压力计算理论的试验验证和分析

通过土体中水压力的传递试验和对水压力传递过程进行理论推导 ,证明了土体 (包括粘性土 )是可以传递水压力的 ,而且土体中的水压力均衡时间在工程意义上可以忽略不计 ,因此 ,在水土压力计算中 ,应当应用有效应力原理     

基于Mach-Zehnder干涉仪的温度与位移传感器的传感特性

基于Mach-Zehnder干涉仪光纤温度与位移传感器的理论、方案和相关技术,利用光谱漂移直接测量的信号检测方法,实现了温度和位移的传感.实验结果表明:温度传感器其传感臂的有效长度大于0.49 cm时,灵敏度随传感臂在温度场中长度的增加而增加,且二者具有很好的线性关系.在位移传感器的传感测量中,灵敏度与传感臂有效长度有线性变化关系,在有效归一化位移量大于a.u./6.5时,其灵敏度达到饱和.     

大功率工业激光的功率密度分布及其应用

由于激光功率、光束的模结构与聚焦光斑形态等参数,对加工质量起着决定性作用,通过对工业加工用大功率激光束,特别是聚焦焦点的横截面功率密度分布的测量,可以了解不同激光器加工能力的差异,为激光加工质量的提高提供最基本的数据. 采用大功率激光光束光斑质量诊断仪(LQD-1),对几种工业加工用典型大功率激光的功率密度分布进行了测量,所测激光束的模式主要有准基模、混合模、多模,根据测量结果给出了其应用范围.     

激光熔覆快速成型中环形激光束的能量分布

在激光熔覆快速成型中利用中空的环形激光,实现了光内同轴送粉.分析环形激光光斑在扫描线宽方向的能量分布情况,与传统的圆形实心光斑相比,有利于能量的合理分布和提高激光热作用效应.在这种优势下,可以有效地提高金属粉末的利用率,并且可以得到高质量、较为平坦的熔覆层.     

混沌序列变换成均匀伪随机序列的普适算法的FPGA实现

针对现有的PRNG的均匀性差的特性,文献[1]提出了一种将混沌序列变换成均匀伪随机序列的普适算法。我们首次提出该算法的FPGA实现方案,方案由上位机软件、UART控制器、初值缓存器、均匀化算法实现单元、尾数序列缓存转换器组成。采用VHDL完成各模块设计,芯片选用逻辑资源为100万门的CycloneIIEP2C35F672C6,硬件电路共占6721逻辑单元,资源率20%,工作频率为50MHz。     

框架-剪力墙-薄壁筒斜交结构自由振动分析的状态空间法

采用沿高度方向连续化的方法,建立了框架-剪力墙-薄壁筒斜交结构自由振动分析的连续化计算模型。将沿高度方向的坐标虚拟成时间坐标,导出了问题的状态空间表达式,用状态空间理论的方法求出了状态向量表达式,由结构的边界条件可求出初始状态向量,从而得出结构的自振频率。给出了数值算例,并与其他算法的结果进行了比较。     

激光相变硬化对42CrMo钢的组织与性能的影响

本文对低温回火态的42CrMo钢的激光相变硬化进行了实验研究,试验了激光相变硬化处理的工艺参数对硬化层显微组织、硬化深度、显微硬度变化以及对耐磨性能的影响。结果表明:经激光相变硬化处理后,42CrMo钢的表面层硬度可达Hv1150,硬化层的显微组织主要是高缺陷密度的隐针马氏体。与常规淬火处理相比,显微硬度提高一倍多,耐磨性提高四倍左右。最后探讨了激光相变硬化的机理。