化学法生成碘原子应用于氧碘化学激光器的理论模拟

分析了化学法生成碘原子应用于COIL的优缺点,根据化学法生成碘原子的反应体系和氧碘化学激光器的反应机理建立了一维气体流动预混理论模型,从理论上研究了ClO2与NO反应生成Cl原子的产率随反应器压力的变化,加入HI的位置对生成I原子的影响,化学法生成碘原子代替碘分子注入到COIL中的小信号增益沿气流方向的变化,并与加入碘分子时进行了对比.     

无铅波峰焊钎料氧化渣动态形成特点

按照分布规律,将锡炉熔融钎料表面氧化物分为A～E5个氧化物区,分析了各区域氧化物的特点,研究了A、B2个区氧化渣的动态形成过程。A区氧化渣是波峰的瀑布效应引起的,主要在前喷嘴与前方炉壁之间的区域形成,其形成原因有剪切成渣、氧化物夹带钎料运动堆积成渣和负压吸氧3种。B区氧化渣由氧化膜包裹钎料堆积而成,是两喷嘴间液面波动和钎料定向流动共同作用的结果。     

基于颗粒物光学检测技术的大气沙尘气溶胶 形貌、混合态研究进展

大气中的沙尘气溶胶颗粒物会通过与太阳辐射相互作用、参与云的形成过程等, 对气候系统产生强烈影响。 对流层中的沙尘气溶胶通常是含有各种粒子成分的不均匀混合物, 只有通过详细了解单个沙尘粒子的理化特性才能 充分认识其对气候的影响效应。基于此, 对过去 20 年基于光学方法对大气沙尘气溶胶观测分析的研究进行了全面的 综述。回顾了利用电子显微镜、激光雷达以及单颗粒质谱等光学技术的研究成果, 简要介绍了基于扫描电镜和能谱、 偏光特性、非对称因子等的观测分析技术, 并讨论其优缺点; 总结了沙尘气溶胶形貌、混合态特征研究, 讨论其参与大 气物理化学过程的主要方式; 讨论了污染沙尘的光学性质、吸湿特性及成核能力, 这些特性都对气候变化和预测有重 要影响。大气中的沙尘气溶胶是复杂多样的, 如何将精确的单粒子分析技术和快速响应的在线检测技术结合将是未 来大气探测的研究重点, 这些研究成果也将进一步扩展到气溶胶的环境和气候影响研究, 以及人类健康风险评估中。     

碘分子高激发态光谱研究

卤素分子的高激发态光谱与结构的研究一直是原子、分子物理及光谱学研究的重要课题．碘分子的高位激发态，尤其是与厂（旬十I＋（’P，‘D仅离子组合相关的三组离子对态，多年来一直是激光光谱研究的重要对象之一。其中较低的几个高于对态已经被仔细研究和标识，而对于高位离子对态，由于态与态之间的相互作用较为复杂，其特性了解得并不完善，尚需做大量的研究工作。研究表明，碘分子各高于对态校间距（典型值几一0．36n叫较基态（R。。0．26urn）大得多，单步激发受到lhanckCondon因于限制，一般很难实现。而采用光学一光学双共振多光子…     

光照对柠檬烯臭氧氧化产生二次有机气溶胶的影响

作为一种重要的生物源挥发性有机物,柠檬烯的臭氧氧化是大气环境中二次有机气溶胶(SOA)的重要来源之一.基于实验室烟雾箱模拟系统,研究了紫外光照对柠檬烯臭氧氧化形成SOA的影响.实验分别对无光照(即“暗反应”)和有光照条件下反应前体物的消耗、SOA的质量浓度以及SOA的粒径分布随时间的变化等进行了实时探测,并结合气粒分配模型对产率进行了分析.研究结果表明在相应的实验条件下,紫外光照会导致SOA产率下降10％～16％,而气相氧化阶段相关中间产物或者最终产物的光化学反应可能是导致产率下降的重要原因之一.     

双波长激光雷达探测典型雾霾气溶胶的光学和吸湿性质

气溶胶的光学和吸湿性质信息对研究雾霾形成的机制至关重要。为了在环境相对湿度背景下研究利用激光雷达方法探测雾霾气溶胶光学和吸湿性质,选择合肥地区两次典型雾霾过程作为个例,利用水平探测的双波长激光雷达获取气溶胶消光系数、能见度、Angstrom波长指数以及消光系数吸湿增长因子。个例研究结果表明,在环境相对湿度变化的背景下,激光雷达可以有效地获取雾霾气溶胶光学参数以及吸湿增长因子随相对湿度的变化规律,且具有探测开放大气和不扰动被测大气的技术优势。     

高光谱分辨率激光雷达测量低层大气温度

基于碘分子滤波器对大气气溶胶散射的强吸收特性,滤除低层大气中气溶胶散射的影响,从而利用分子瑞利后向散射信号强度反演低层大气温度.激光雷达低层大气温度测量结果与探空数据进行了对比,显示出较好的一致性,温度偏差在9 km内不大于3 K.讨论了激光雷达测得的大气温度与探空数据对比结果之间存在的系统偏差和由于参考高度温度初始值引起的激光雷达温度反演结果的变化.     

蒸汽吸附分析仪在气溶胶吸湿性研究中的应用

吸湿性是大气颗粒物最重要的物理化学性质之一,直接影响着实际大气条件下气溶胶的粒径、形貌、成分、化学反应活性和光学性质,从而最终影响着气溶胶的环境与气候效应。现有的吸湿性测量技术大多需要假设颗粒物为球形,且灵敏度较低,无法准确测定非球形颗粒物或吸湿性较低颗粒物的吸湿性。蒸汽吸附分析仪通过测量颗粒物的质量随相对湿度的变化来研究其吸湿性,这种新方法不仅对颗粒物的形貌没有要求,而且具有卓越的灵敏度。本文首先介绍了这种气溶胶吸湿性测量新方法的工作原理和技术特点,然后重点介绍了这种新方法在大气科学、地球与行星科学、医用气溶胶等多个领域中的应用。最后,在简要总结蒸汽吸附分析仪在大气颗粒物吸湿性研究上的优越性和局限性的基础上,对未来可开展的吸湿性研究工作提出了一些设想。     

太阳光抽运富勒烯-氧碘激光器的可行性

分析了光抽运(其中包括太阳光抽运)富勒烯-氧碘激光器(FDIL)的可行性。分子氧与三重亚稳态富勒烯(低阶和高阶的)混合物相互作用形成单态氧。而三重亚稳态是光照射富勒烯时产生的。光动力学模型评估结果表明，太阳光抽运的富勒烯-氧碘激光器效率可达百分之几十。报导了光抽运与溶液中的富勒烯相互作用时单态氧产额的实验和理论研究结果。使用波长532nm的激光和模拟太阳光的氙灯宽带辐射作为光抽运源。     

1.064μm激光制导半实物仿真大气衰减模型研究

在激光制导武器半实物仿真系统中,激光大气传输衰减模型的精度直接决定着整个系统的仿真精度。为给出一种满足工程应用且较简单的、可用于1.064μm激光制导武器半实物仿真的大气衰减模型,基于战场背景环境,综合考虑大气组分的吸收和散射效应,依据天气状况将气溶胶对激光的影响分解为气溶胶(无云无雾情况下)、云、雾、雨、雪和战场烟剂6部分。应用大气对激光辐射的衰减规律,结合一些经验公式,建立了各部分的大气衰减模型。最后利用所建大气衰减模型,计算了几种典型天气条件下大气对激光传输产生的衰减,并与LOWTRAN7计算结果进行了比较和分析,结果表明所建模型是正确有效的。     

常温常压下碘蒸气的简并四波混频光谱技术

报道了以碘蒸气为介质进行的前向简并四波混频(DFWM)布局光谱技术的试验研究。在试验中采用了具有自稳分光系统的前向简并四波混频布局。试验发现在常温常压条件下,由于碰撞猝灭会大大降低激光诱导荧光(LIF)光谱的检测灵敏度,几乎观察不到碘蒸气荧光光谱,但却可获得较强的碘蒸气的简并四波混频信号。这是目前已知测定了常温常压下I2在554～556 nm中的前向简并四波混频光谱。常温常压下气相介质的简并四波混频光谱技术,对痕迹量原子、分子和自由基的探测以及对燃烧诊断等方面的研究与应用具有重要意义。     

环境因素影响二次有机气溶胶生成的研究进展

二次有机气溶胶 (SOA) 是大气颗粒物的重要组成部分, 对能见度、气候变化和人体健康有着重要的影响, 因 此备受广泛关注。近年来我国空气质量虽得到明显改善, 但复合污染现象仍然十分严峻。为更好地评估 SOA 对大气 复合污染的影响, 获得准确的参数化数据, 为区域污染防控提供科学依据, 需要对 SOA 进行更深入的研究。鉴于此, 总 结了近年来有关环境因素对 SOA 生成影响的研究, 指出多重环境因素的复合作用对 SOA 的生成具有重要的影响。并 结合目前研究现状, 对未来研究前景进行了展望。     

超音速化学氧碘激光器能量提取对流场影响的数值研究

超音速化学氧碘激光器(SCOIL)是一个集气体流动过程、化学反应过程和光学过程相互耦合的复杂系统。在激光能量提取过程中,光能的输出会导致流动增益介质各组分浓度及气动特性的改变。利用计算流体力学软件耦合傍轴波动方程求解程序,实现了三维Navier-Stokes流场控制方程与波动光学方程的全三维耦合计算,研究了出光过程中超音速流场及化学反应过程的变化。结果表明,此计算方法有效解析了能量提取过程对激光器流场、化学场诸参量的动态影响,光能提取过程促使气流中的单重态氧不断地提供抽运能量而被更快地消耗;在不同的提取效率下,腔内温度在光能提取前后的变化情况不同。     

Lithiation Enhances Electrocatalytic Iodine Conversion and Polyiodide Confinement in Iodine Host for Zinc–Iodine Batteries

Aqueous static zinc–iodine batteries attract tremendous attention because of their abundant reserves of iodine, nonflammable electrolyte, and facile assembly. Currently, scientific challenges for static zinc–iodine batteries include self-discharge and sluggish kinetics. Herein, a lithiation approach for the iodine host to suppress the shuttle effect and catalyze iodine conversion is reported. Through regulating the d- and p-band center and lowering the I⁻/I⁰ conversion barrier, Li⁺ intercalation into VS₂ reinforces interaction with I₃⁻ and achieves catalytic conversion of iodine, ameliorating self-discharge, and accelerating kinetics. Zinc–iodine batteries featuring LiVS₂ as the iodine host reach a high iodine utilization, high Coulombic efficiencies, and a long cyclic lifespan. Notably, the performance enhancement mechanism is the thermodynamically favorable iodine conversion reaction, inhibition of the I₃⁻ appearance, and promotion of I₃⁻ consumption due to the Li⁺ insertion. The findings provide fundamental insights into tackling issues of static zinc–iodine batteries.     

高能炸药抽运光解碘激光实验技术

成功研制了高能炸药抽运光解碘激光器系统,实现了爆炸激光器装置的稳定激光输出,并获得了近百焦耳的激光输出能量.实验中分别测量了101.325 kPa下氩气中冲击波阵面的辐射光谱及冲击波阵面传播速度.该爆炸激光器系统利用七氟碘丙烷C3F7I作为激光工作物质,高能炸药作为抽运能源,实验中获得了较好的爆炸激光波形,激光脉宽(半峰全宽(FWHM))约34μs,最小光束发散角小于20 mrad.详细介绍了爆炸激光器的工作原理,针对具体的实验装置及实验技术路线进行了分析和描述.分别在不同实验条件下开展了相关爆炸激光实验,对实验结果进行了分析,并对影响爆炸激光输出的因素进行了分析和讨论,为进一步研制更大能量的爆炸激光装置打下了基础.     

碘分子双色激光感生光栅光谱

用Ｎｄ：ＹＡＧ激光倍频光分成强度大致相等的两束激光作为泵浦光，以２．７３°交叉于碘分子样品室中，两束泵渝光发生干涉在碘分子中选择激发形成了空间正弦分布的激发态分子光栅和基态耗尽型光栅。另一束窄线宽染料激光作为探索光射入到激光感生光栅上，沿着布拉格衍射的方向接收信号光。扫描探索光的波长，分别在５５５．９～５７０．６ｎｍ，５７６．３～５８７．２ｎｍ和６０５．０～６０５．６ｎｍ的波段内共获得１２９根与碘分子Ｂ－Ｘ态振转能级双共振的双色激光感生光栅光谱谱线。     

除碘净化机组消防喷淋系统的综合设计

在目前用于吸附空气中放射性碘的除碘净化机组设备中，为防止活性碳失火而设计的消防系统是很有必要的。以相关标准为依据，结合设计经验提出系统、完善的解决方案。     

532 nm碘分子光频标

建立了两套可搬运型碘分子稳频的532 nm固体激光频标装置,其中一套采用了自行研制的半非平面单块固体环形激光器作为光源,在该激光器中采用密封隔离罩消除了气压抖动造成的影响。在两套装置中,利用折叠光路实现了4倍碘室长度的1.8 m的实际光学吸收程,大大提高了误差信号的信噪比。设计并建立了主动温度反馈控制系统,有效抑制了电光相位调制器中剩余幅度调制的变化。两套系统频率同时锁定在碘分子的超精细谱线R(56)32-0的a10分量上。连续不间断15×104s的拍频测量结果表明:1 s采样时间的激光频率稳定度的Allan方差优于2.4×10-14,大于200 s采样时间的激光频率稳定度的最小Allan方差典型值可达到4×10-15。     

Direct Measurement of Raman Scattering Tensor of Orientation‐Fixed Single Iodine Molecules

Raman spectroscopy is the most widely used noninvasive analytical technique. Apart from the fingerprint Raman frequency for identifying vibrational mode of certain functional groups, the Raman scattering tensor can also be used to determine the corresponding vibrational symmetry as well as the orientation of this functional group with respect to the rest of the molecule. For gaseous single molecules, only limited structural information can be obtained from Raman spectroscopy owing to their freely rotating and randomly oriented nature. Here, a method, for the first time, is developed to directly determine the Raman scattering tensor on orientation‐fixed single iodine molecules, which are confined inside the nano‐sized channels of zeolite AlPO₄–11 (AEL) single crystal. The experimental results are in good agreement with theoretical predictions based on a density functional theory. The optical transparency and appreciable size of the crystal facilitate the Raman exploration and the 3D manipulation. It is also demonstrated that iodine molecules' orientations are randomly distributed inside the nano‐channels of AlPO₄–5 (AFI) crystal, which indicates that by carefully choosing the relevant zeolite crystal, the big family of zeolites can be utilized as directing template database for orienting a large number of guest molecules to estimate their structures by polarized Raman spectroscopy.