激光焊机工作气体对输出功率影响因素探求

介绍CO2激光器工作气体的组成及工作原理,阐述TLF12000t激光器的工作气体组成参数及其杂质气体对激光输出功率的影响。     

室温准连续多量子阱二极管激光器调谐特性

为了将应变补偿多量子阱（SC-MQW）激光器用于调谐激光吸收光谱（TDLAS）技术进行气体分子检测,研究了SC-MQW激光器在室温、准连续工作模式下的调谐特性.从半导体激光器的速率方程出发,分析了SC-MQW激光器输出波长与温度和注入电流的关系;使用傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）测量了激光器分别在不同电流、温度条件下的调谐特性,得到SC-MQW激光器在允许工作电流范围内的调谐范围接近20nm,电流调谐率约为0.03nm/mA;温度调谐率约为0.25nm/℃;电流和温度联合调谐的波长覆盖范围达50nm.结果表明,该激光器在带状吸收谱的挥发性有机物气体检测方面有很好的应用前景.     

紫外激光器的发展及应用

本文收集记录了随着光电子技术的发展中紫外激光器的革命过程以及最新激光仪器,不同的激光仪器各有千秋,避免了上代仪器的缺点,以高重复率激光器和高功率激光器为例,分别代表了两种不同的脉冲激光器产品。多年来紫外激光由气体激光器到固体激光器产生了一大飞跃,目前人们广泛使用的对宽禁带半导体进行打标的高重复率紫外激光器对半导体工业市场产生了巨大的影响。未来科学家将努力把纳米技术运用到微型光电器件的组成中。     

TEACO_2激光器质谱诊断中延迟时间的研究

本文提出了TEACO_2激光器质谱诊断中的延迟时间概念。并利用模拟管测定了几种压强下的延迟时间,同时作出了理论分析。其结果也适用于其它高压强气体激光器和放电型电光源等器件。     

基于TDLAS的气体远程测量技术在采煤机瓦斯保护上的应用研究

TDLAS技术指的是利用二极管激光器的波长特性,扫描待测气体,从而获得待测气体特征曲线进而获得气体的浓度信息。介绍了瓦斯的远程遥测技术的系统构成,理论基础。讨论了气体的远程遥测技术在采煤机瓦斯保护模块上应用的可行性与必要性。     

复合氧化物陶瓷材料在较低温度下的催化性能

含有稀土的陶瓷材料钙钛矿型复合氧化物,在一定条件下,对特定的化学反应,具有催化活性。含烯土镧的四元复合氧化物 R_xB_(1-x)M)yT_(1-y)O_3,在80～90℃的较低温度和1大气压下,对 NO_x 和 CO 的氧化还原有催化作用。在微反应器中,通入模拟的大功率 CO_2激光器的工作气体,测定不同温度和不同空速下的氮氧化物转化率,结果表明这类氧化物可以作为实现 CO_2激光器工作气体在器腔内循环转化的催化剂,从而为延长激光器的连续工作时间创造了条件。     

容性耦合射频(CCRF)放电等离子体特性实验研究

利用自行研制的传感器和测量装置 ,通过对射频放电电压电流以及其相位角的测定 ,算出放电管的总阻抗 ,结合放电管的等效电路 ,对容性耦合射频 (CCRF)激励激光器放电特性进行研究 ,得出容性耦合射频激励激光器等离子体的伏安特性的曲线 ,以及等离子体电阻、容抗与气体压强、放电电流之间的实验曲线 ,在Godyak射频放电模型的基础上得出等离子体的电子密度 ,并同内置铜电极射频激励铜离子激光器阻抗特性进行了比较。     

固体激光器单晶

1.前言自从约10年前第一次在光学领域用红宝石晶体通过感应辐射产生振荡现象的报告发表以来,利用含有激活离子的固体结晶,在红外光和可见光波段实现了多种激光器。与气体激光器相比,固体激光器的特点是激活离子的密度大,因而单位长度的平均增益和输出功率大,适于装置的小型化;振荡频带宽,适于发生宽度窄的光脉冲。固体激光器的研究有二股潮流。一股就是设法实现峰值功率大的激光。在这方面,把能量充分蓄积在激活离子中使共振腔的Q     

半导体激光抽运铷频标缓冲气体温度系数的测量方法

为了减小温度对铷频标的影响,通常把具有正、负温度系数的缓冲气体按一定的比例混合,使充入吸收泡的混合气体的温度系数为零。因此,精确测定各种缓冲气体的温度系数十分重要。但是,在铷频标中缓冲气体频移和光频移混在一起,光频移又与谱灯、滤光泡、吸收泡中缓冲气体的温度、气压密切相关,精确测定光频移是非常困难的,这就使精确测定缓冲气体的温度系数变得十分复杂。然而在半导体激光抽运铷频标中,由于半导体激光器是单模的,由它代替谱灯之后不再需要充有缓冲气体的滤光泡,能够比较精确地测定光频移,控制它的大小还可改变半导体激光器的功率和频率,因此,缓冲气体的频移测量就变得简单了。在本文中,我们提出了半导体激光抽运铷频标缓冲气体频移的测量方法,并对铷频标中常用的几种缓冲气体的温度系数进行了测试。     

一种压强稳定的多级真空差分系统

上海光源软X射线自由电子激光器光束线主要用于X射线的传输与诊断,为了减少光子吸收,其传输环境须为无窗洁净的超高真空系统。气体通量衰减器和气体探测器是光束线诊断区域的关键设备,二者均需要充入一定量的气体,且工作精度依赖于气体压强的稳定度。文中介绍了一种具有压强反馈调节功能的多级真空差分系统直接过渡至其他超高真空设备,可在2.5 m内实现7个量级以上的差分比。     

金属钛激光气体氮化层组织及表面特征

采用连续波Nd-YAG激光在氮气环境中对金属钛进行激光气体氮化处理.利用SEM,XRD,XPS研究氮化层的显微组织、表面成分、结构.结果表明:通过激光气体氮化可以在金属钛表面得到表面相对平滑、无裂纹的氮化层;氮化层与基体材料之间为冶金结合.氮化层主要由枝晶状TiN组成,同时有TiNxOy,TiO2及TiC存在,外表面有C,O污染或吸附;TiN枝晶密度由表面沿深度方向下降.     

基于激光干涉法的CO2气体压力测量

气体压力无接触式测量,是激光技术应用的重要研究方向。为解决气体压力测量过程中的溯源问题,设计了一种基于激光干涉技术的压力测量方法,通过洛伦兹-洛伦茨方程、气体状态方程和光程差方程的理论研究,建立了基于光程差的压力测量模型,将压力测量问题追溯到光程变化量上。并以CO2为研究对象,搭建压力测量实验系统,开展了293K,313K,333K温度条件下,压力范围为1~3atm的压力测量实验。实验结果显示：压力测量值与实际值有较高的吻合度,相对误差在5%以内,证明压力测量溯源模型的正确性。     

Laser Gas Nitriding of Ti-6AI-4V Alloy

Laser gas nitriding of Ti-6A1-4V has been investigated with both CO₂ and Nd:YAG lasers. Results indicate that Nd:YAG laser in pulse mode provides a better surface finish and a lower cracking severity than CO₂ laser. A crack-free nitrided layer has been obtained by optimizing the processing parameters. Titanium nitride (TiN) significantly increases the hardness of the nitrided surfaces. The amount of titanium nitride produced depends on the processing parameters, such as laser pulse energy and nitrogen concentration. With optimized parameters, the nitrided surface is somewhat rougher than the polished base metal but much smoother than the shot peened surface. The shrinkage effect in the laser melt zone produces surface residual tensile stresses regardless of the processing environment. Preheating or stress relieving after laser nitriding can significantly reduce the residual tensile stress level.     

飞行器周边气体折射率变化对激光测量影响的模拟研究

在利用激光测量飞行器姿态参数的实验中,当测量光线穿过飞行器所产生的射流场时,场内气体光折射率不同而使光路发生弯曲,从而对测量结果造成影响.本文根据空气射流动力学原理,对飞行器周围射流场内气体的光折射率分布规律进行分析,建立简化模型,并以此得出影响测量误差的相应因素,估算出测量光束弯曲的角度偏差,从而对测量结果进行修正;同时可以提高系统的测量精确性,对测量系统的设计有所帮助.模拟试验结果表明,该计算方法可以有效的计算出测量结果的误差.     

Final Status of a Metal Sample Surface after Multipulse Laser Irradiation in an Ambient Gas

We have investigated the role of the ambient gas nature and pressure in the structure and appearance of the laser treated zone. and the influence of the total duration and temporal shape of laser pulse with the laser tight being λ= 10.6μm wavelength incident upon a metallic surface at intermediate taser intensities of 107-108 W / cm2. A plasma is accompanied by the action of the laser pulse, It acts as an active moderator among laser beam and target thus determining the final status of the contact surface     

基于可调谐半导体激光吸收光谱法测定天然气水露点技术研究

天然气水露点是关系天然气管道输送安全的重要指标之一,基于可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)设计开发了天然气水露点分析装置。根据天然气现场应用需求,搭建天然气在线分析计量装置并进行测试,进行了激光法天然气在线分析计量装置关键技术集成与装备试制。开展了仪器的离线标定及实验室稳定性测试,在天然气输气站现场开展了仪器的重复性测试及与冷却镜面法露点仪的比对实验。实验结果表明,在水含量0~300μL/L范围内,仪器测量误差小于±0.5%FS, 24h内仪器漂移量不超过±1% FS,实时在线测量速度不低于1次/s,与冷却镜面法露点仪比对结果在6℃以内。     

Laser Gas Alloying of Titanium – New Possibilities for Severe Wear Loaded Components in Medicine

To eliminate present difficulties at laser gas alloying of titanium as not sufficient control of nitrogen content, inadequate oxygen exclusion and pronounced crack formation tendency, a new technology was developed. It is based on a special copper made inert gas bell that ensures on‐line controlled constant treatment parameters and reduced cooling velocity. So it is possible to adjust the properties of the laser gas alloyed layers. The thickness can be varied between 0.1 to 1.5 mm and the hardness can be adapted to the application in the range of 500 HV to 1200 HV. Such gas alloyed layers have very high resistance against abrasive and sliding wear. An additional hard amorphous carbon layer (Diamor™) deposited by Laser‐Arc technology on the gas alloyed layer can be used for achieving minimal friction coefficients in case of sliding wear. The gas alloyed layer can also be used for supporting other films like TiN to increase their bearing load. Results of fatigue tests of gas alloyed layers are presented as well as results of different wear tests.     

激光干涉仪在气体微小流量测量中的应用

为了提升气体微小流量的校准能力,拓展流量校准范围下限,以被动活塞式玻璃体积管主标准器作为研究对象,提出一种使用激光干涉仪实时测量活塞移动位移从而计算得出标准流量的方法,将流量范围下限从1 mL/min 扩展至0.01 mL/min。开展了流量重复性试验及标准流量不确定度分析,试验结果表明该标准器在扩展的微小流量范围内具有良好计量性能,满足溯源校准要求,实现了微升级微小气体流量校准的技术突破。     

Laser Gas Nitriding of Ti-6Al-4V Part 1: Optimization of the Process

A multi-variable test method, known as the Orthogonal Array, was used to optimize the parameters for the laser gas nitriding process (LGNP) to avoid surface cracking. Based on the fundamental requirement of a crack-free condition, the processing parameters were further optimized to improve the surface finish and to obtain a reasonable hardened depth. The effects of processing parameters have also been investigated with respect to the characteristics of the laser nitrided layer. Two types of lasers, i.e., CO₂ and Nd:YAG lasers were used. The CO₂ laser was operated in both the continuous as well as the pulse mode, while the Nd:YAG laser was used only in the pulse mode. A Nd:YAG laser in the pulse mode provided a better surface finish and lower cracking severity.     

氦−氩混合保护气体角接头旋转激光+电弧复合焊电弧特性数值分析

目的 研究激光+电弧复合焊中氦−氩混合保护气体成分对电弧等离子体物理特性的影响,从而改善焊接性能。方法 综合考虑角接头几何特性和氦−氩混合保护气体的物理特性,建立氦−氩混合保护气体角接头旋转激光+电弧复合焊电弧行为的数值分析模型。使用FLUENT软件对不同体积比氦−氩保护气体下电弧等离子体的温度场、流场、压力场和电势场进行模拟计算,对比分析保护气体成分改变对电弧等离子体的影响规律,考虑其对焊接性能的影响,并将计算结果与高速摄影试验进行对比,验证数值分析模型的准确性与合理性。结果 保护气体分别为纯Ar、95%Ar+5%He、90%Ar+10%He时,电弧向激光侧偏移收缩,电弧整体形貌被压缩,位置A纵截面处电弧等离子体的峰值温度分别为25 603、25 080、23 904 K,最大流速分别为336.34、334.34、317.58 m/s,压力最大值分别为899.08、943.40、957.67 Pa,电势梯度分别为11.56、12.17、13.18 V。结论 在氦−氩混合保护气体激光+电弧复合焊中,当保护气体中氦气体积分数增加到5%和10%时,随着氦气所占比例的增大,电弧处于动态变化过程,电弧被压缩,等离子体的峰值温度逐渐降低,最大流速下降,电弧压力和电势梯度增大,有利于焊缝熔深的增大。