激光诱发活塞的热负荷

活塞的热疲劳性能对柴油发动机的全寿命至关重要。由于能量有限和可控性差等缺点,现有实验系统均不能满意地进行活塞热负荷模拟实验。为此,提出并建立了一套激光诱发活塞热负荷的实验系统。该系统通过对激光束的空间整形,使之投射到活塞表面后诱发的温度场分布满足特定要求。基于PROFIBUS-DP现场总线技术实现了系统集成和实验过程的全反馈控制。针对活塞的典型热负荷条件,即高周热疲劳和热冲击分别进行实验,以模拟正常工作循环和“启动-停车”等热负荷或转速突变工况。通过设置加热-冷却周期或上限-下限温度,可以获得相应的热负荷模拟实验效果。研究结果表明,采用经光束整形的激光进行活塞热负荷模拟实验具有周期短、可控性好等优点。     

动力系统热负荷红外在线监测定量识别

热负荷是评估动力系统运行状态的关键参数之一,传统热负荷检测方法存在操作复杂、应用范围窄、准确性低等缺点。对动力系统壁面建立了二维数学物理传热模型,采用数值计算方法求解壁面温度分布,在分析三角型和正弦型两种热负荷分布形式下壁面热特征的基础上,提出了依据红外热像仪监测到的壁面温度信息利用共轭梯度优化算法对动力系统壁面热负荷进行在线监测定量识别的方法。通过数值模拟实验的方法考察了红外热像仪测温误差、壁面热负荷初始假设以及壁面材料对壁面热负荷定量识别结果的影响,验证了该方法的可行性,发现热负荷定量识别的结果主要受到测温误差的影响,并且低导热率材料动力壁面上的正弦型热负荷受红外测温误差的影响较小,在相同壁面材料和测温误差为0.05℃的情况下,基于内壁面温度信息和外壁面温度信息的正弦型热负荷识别相对误差分别为0.56%和1.94%,而三角型热负荷识别相对误差却分别为8.13%和12.65%,但两者都满足一定的工程应用。     

地下工程内部热湿负荷的计算

为计算地下工程全年的热湿负荷，在基于热湿传递原理的基础上，选取长沙作为研究对象，利用FLUENT软件分别进行数值模拟，计算地下工程内部热湿负荷。     

用于远红外相干探测的热释电探测器

介绍了热释电探测器在托卡马克(tokamak)等离子体远红外激光干涉诊断中的应用,指出Fabry—Perot干涉效应对探测器性能的影响,并作了实验验证。提出在高温等离子体实验条件下,热释电探测器的一些设计考虑。     

金刚石薄膜热沉的开发

本文综述了金刚石热沉的发展过程,指出了开发金刚石薄膜热沉的意义,介绍了用直流电弧等离子体喷射法制备的金刚石薄膜的热性质以及金刚石薄膜热沉表面的抛光和金属化方法。     

SPRITE探测器热负荷与环境温度的关系

ＳＰＲＩＴＥ探测器在使用过程中，由于环境温度的变化，使组件热负荷也不断发生变化，当组件热负荷达到一定值而致冷器致冷功率不够的话，就会使探测器组件无法正常工作。本文用理论公式和液氮汽化热测定法，给出了探测器热负荷与环境温度变化的定性和定量关系。     

娱乐性游泳馆热湿负荷计算探讨

探讨了娱乐性游泳馆空调系统新风量、湿负荷及热负荷等问题,并以实际案例加以说明与总结。     

冷凝热回收技术在热泵系统中的应用研究

空调系统和生活热水系统独立设计可满足室内人员对空调和生活热水的同步需求,而其系统独立性却成为建筑物能耗较高的重要原因之一。以泾阳县医院综合门诊楼热泵系统为例,利用建筑热环境设计模拟分析软件DeST得到全年冷热动态负荷,依据设计规范计算生活热水负荷,引入经验系数确定该热泵机组所能提供的逐时冷凝热负荷,将冷凝热负荷与生活热水负荷对比。结果表明,在夏季空调季利用冷凝热回收技术可以完全满足7月份、8月份生活热水需求,虽然6月份、9月份无法全部满足,但可有效减少辅助加热设备的用量。     

电磁波在等离子体中的热致非线性衰减

研究了电磁波对等离子体进行加热所产生的非线性效应,分析了电磁波在等离子体中传播的热致非线性衰减,通过与线性衰减的计算结果进行比较,指出当电磁波频率较低且传输距离较远时线性计算产生较大误差,必须考虑电子温度升高引起的非线性衰减,并且分析了非线性衰减随频率、入射电波场强、传输距离等的变化关系,指出在一定条件下,电波对等离子体的加热可使电波的非线性衰减小于线性衰减。     

激光热核聚变靶体中等离子体流的磁控制

激光热核聚变靶体中等离子体流的磁控制引言很多有希望的激光热核聚变靶的工作原理都是基于将激光辐射导入靶体的内脏，这些靶大部分是间接压缩靶［１，２］。在这些靶中，等离子体被Ｘ射线脉冲压缩，而Ｘ射线脉冲的能量来自于激光能量的转换。世界各主要实验室，例如劳伦...     

短脉冲强激光在次临界密度等离子体中的传播

为了更完善地研究强的短脉冲激光在次临界密度冷等离子体中传播时的自聚焦现象,采用了包括洛伦兹项和牵连项的更为完整的有质动力形式。通过理论推导可知,牵连项的加入对自聚焦有一定的影响,使得产生自聚焦的非线性效应更强。同时也考虑到在激光达到一定强度的时候,需要计入相对论效应。结果表明,相对论效应的计入虽然增强了体系的非线性度,但与长脉冲激光中的相对论自聚焦效应不一样的是,它减弱了非线性效应对自聚焦的影响。     

TEA CO_2激光光电转换效应研究

用TEA CO_2激光脉冲聚焦在真空池中的金属靶上,激光产生等离子体的反向喷射会在器壁和金属靶之间产生电压脉冲.实验研究了光束聚焦情况和真空度对光电转换效应的影响.当峰值功率密度为1.4×10~9瓦/厘米~2时,最大脉冲输出电压为300伏,总体效率为0.01%.采用二个分离的收集极可以测量等离子体的膨胀速度.     

Application of the Gyrotron FU II Submillimeter Wave Radiation Source to Plasma Scattering Measurements

Gyrotron FU II has been successfully applied as a submillimeter wave radiation source to plasma scattering measurements on the Compact Helical System (CHS) in National Institute for Fusion Science (NIFS) in Japan. The gyrotron operates in a long pulse mode (the pulse width is about 600 ms) at a frequency of about 350 GHz (the corresponding wavelength is 0.85 mm). The output power is about 110 W. The output power is transmitted along a circular waveguide system and converted to a Gaussian-like beam by a quasi-optical antenna. After that, the beam is directed onto the CHS plasma and the scattered signal is detected by a homodyne detection system. The frequency and the wave number of the scattered signal are analyzed. The results suggest that a broad band low frequency (several tens to several hundreds kHz) density fluctuation is excited in the CHS plasma only during neutral beam injection (NBI) or ion cyclotron resonance (ICR) heating.     

短脉冲XeCl激光动力学模型及辉光抽运设计

以薄膜沉积、外延生长及后续的光刻、激光与物质的相互作用、等离子体研究为目的,研究了XeCl动力学模型及辉光实现。采用辉光脉冲放电方法,实现了激光输出,根据动力学方程、XeCl激光四能级模型,计算了XeCl反应速率及密度。结果表明,辉光放电稳定,激光脉宽短,功率高,辉光放电体积大,激光脉宽18ns,单脉冲能量450mJ,矩形光斑2cm×1cm,束散角3mrad。动力学分析和系统模型成立,激光对靶材溅射获得了等离子羽辉。     

一种进行激光等离子体通道实验的设计

利用一束激光产生等离子体通道,进而使点火激光能顺利到达高密度区是快点火理论中实现点火的一个重要过程。提出了一种利用神光Ⅱ的二路装置产生通道的设计。该设计将其中一路长脉冲激光(350 ps,1.053μm)辐照靶箔产生等离子体,用另一路短脉冲激光(1 ps,1.053μm)在上述预等离子体中打通道,并将后者的一部分激光经分离和四倍频(0.263μm)后作探针光,采用Normaski型偏振干涉系统对通道等离子体电子密度分布进行干涉诊断测量的实验研究设计。     

飞秒激光脉冲在大气中的光丝现象及其应用

分析了飞秒激光脉冲在大气中传输时光丝的形成机理。克尔效应引起的光束自聚焦与多光子电离产生的等离子体散焦作用共同导致光丝的形成和长距离传输。讨论了光丝长距离传输特性在超宽带激光雷达和激光引导闪电等方面的潜在应用。     

A plasma shutter for far-infrared laser radiation

A new type of a plasma shutter for far-infrared (FIR) laser radiation is presented. This plasma shutter blocks a FIR laser beam within 0.7 ns by a rapidly expanding plasma. This device has been applied to produce FIR pulses with variable duration between 10 and 100 ns and to select 1-ns FIR pulses from a pulse train     

Cd recombination laser in a plasma generated by an electron beam

Laser action was obtained in the 1.40, 1.43, and 1.65 μm lines of CdI following electron-ion recombination in a plasma generated by an electron beam. Lasing does not occur during the excitation pulse due to the electron impact population of the laser lower levels. In this plasma, supercooling of the electrons is achieved under stationary conditions, and efficient CW recombination laser action might also be possible on lines in which the lower level is not significantly populated by electron collisions. Seven new infrared laser lines in CdII are also reported.     

High repetition rate collisional soft X-ray lasers based on grazing incidence pumping

We discuss the demonstration of gain-saturated high repetition rate table-top soft X-ray lasers producing microwatt average powers at wavelengths ranging from 13.9 to 33 nm. The results were obtained heating a precreated plasma with a picosecond optical laser pulse impinging at grazing incidence onto a precreated plasma. This pumping geometry increases the energy deposition efficiency of the pump beam into the gain region, making it possible to saturate soft X-ray lasers in this wavelength range with a short pulse pump energy of only 1 J at 800-nm wavelength. Results corresponding to 5-Hz repetition rate operation of gain-saturated 14.7-nm Ni-like Pd and 32.6-nm line Ne-like Ti lasers pumped by a table-top Ti:sapphire laser are reported. We also discuss results obtained using a 1 /spl omega/1054-nm prepulse and 2 /spl omega/527-nm short pulse from a Nd:glass pump laser. This work demonstrates the feasibility of producing compact high average power soft X-ray lasers for applications.     

被动式探针光系统工程化改造研究

星光Ⅱ激光装置上建立的紫外探针光系统,用星光Ⅱ的子束作为抽运光源,通过倍频和受激喇曼散射,将波长为1054nm、脉宽约为800ps的激光转换成波长为308nm、脉宽约为60ps、能量为1mJ左右的紫外光,作为激光等离子体诊断的光源。原有探针光系统由于受系统结构不稳定及光束质量较差等因素的影响,不能稳定运行。为了提高系统的运行质量和稳定性,对原系统进行了工程化的改造。通过实验验证,探针光系统输出能量能够达到1mJ左右、脉宽约为30ps、均匀性较好、运行成功率大于90%,这一结论满足了激光等离子体诊断光源的要求。