铬原子束的激光多普勒冷却

为了满足原子光刻对原子束准直度的要求，设计了一套激光多普勒冷却原子束装置，对铬原子束实施横向多普勒冷却．利用腔外倍频的掺钛蓝宝石激光器获得与铬原子共振跃迁一致的蓝光，并通过一声光调制器（AOM）将激光失谐量调谐至低于原子共振频率5MHz处。文中亦对施加激光冷却场前后铬原子流的分布状态进行了数值模拟，最后的实验结果和模拟结果吻合较好．同时对荧光经过处理计算，激光多普勒冷却使得铬原子束的发散角度可从4．5mrad降低到了0．9mrad．     

铬原子束的激光冷却机制分析

利用近共振激光驻波场操纵中性原子实现纳米量级条纹沉积技术，是一种新型的研制纳米结构长度标准传递的方法，其中原子柬的横向激光冷却是影响原子光刻技术的一个关键问题。以铬原子为例，对原子与激光冷却场的相互作用过程进行了分析和研究，并基于半经典理论的多普勒和亚多普勒激光冷却力的特性，给出了与冷却力相关参数的分析。仿真结果表明，在多普勒激光冷却力的作用下，铬原子柬能够达到120肚的多普勒冷却极限，相应的横向速度为13．87cm／s．     

虚拟仪器在激光冷却原子实验中的应用

基于LabVIEW软件和数据采集卡开发设计了一种虚拟的多路时序控制系统,并用于激光冷却原子实验的冷原子温度测量中,实现了对冷却光、磁场、再泵浦光、探测光以及CCD开启和关闭的计算机自动控制,时序脉冲的延时时间和脉冲宽度的调节精度小于1μs。实验表明,该系统能大大提高冷原子实验过程的调试效率和控制精度。     

原子捕获火焰原子吸收光谱测定皮革中的痕量铬

采用单缝式原子捕获石英管在火焰原子吸收光谱仪上测定皮革中的痕量铬,考察了捕获时间、乙炔流量等测试条件的影响.实验表明,本方法的灵敏度比火焰原子吸收光谱法灵敏度提高了4.5倍,相对标准偏差为1.56%,加标回收率为96.7%～103.0%,检出限可达0.02 μg/mL,测定皮革中的痕量铬获得了满意的结果.     

电磁感应透明(EIT)的实验和理论研究

进行了电磁感应透明(EIT)的实验研究以及相关的理论分析和研究.完成了铯原子超精细结构中的电磁感应透明实验和铷原子塞曼磁子能级的电磁感应透明实验,并通过实验深入研究了原子密度、温度、耦合光强度、激光线宽、激光失谐等因素对透明信号的高度、线宽的影响.     

激光——原子束实验(精细结构和超精细结构研究)

用自由的原子、分子束来研究原子分子的结构及其相互作用,可以获得明确的物理结论和精密的实验数据。近年来随着微波和激光技术的进步,研究的方法和领域继续改进和扩大。特别是单膜连续可调激光束的使用,使原子束仪的研究领域和探测方式都有了显著扩展和改善。利用激光束作为激发器,可以获得高激发态原子束供研究,利用激光束和原子束的交叉碰撞,可代替传统的梯度磁场,实现态选择,为离子束的共振研究提供了途径。还可利用激光束代替通常的高频共振场进行精细结构、同位素位移的研究等。     

单壁碳纳米管弯曲屈曲行为的原子模拟

借助一个原子尺度的数值计算方法模拟单壁碳纳米管在弯曲载荷作用下的机械反应.碳原子之间的影响用Tersoff-Brenner势函数描述,计算了每个迭代步系统总势能对原子位置的一阶和二阶导数,系统的平衡位置通过Newton's方法来确定.不同类型的纳米管被模拟,当弯曲曲率达到一定值时,纳米管将发生屈曲变形.讨论了纳米管的长度和直径对屈曲变形以及关键屈曲曲率的影响.测试了2种弯曲加载方式,并对结果进行了比较和讨论.     

石墨炉原子吸收法测定粮食中总铬

研究并建立了石墨炉原子吸收分光光度法测定粮食中总铬的方法,用于实际样品的测定,得到了令人满意的结果。     

铬的不同价态对火焰原子吸收法测定的影响

研究了火焰原子吸收法测定铬时,不同火焰种类和火焰状态,燃烧器的不同高度、共存离子、酸性介质以及十二烷基硫酸钠和钾离子的存在,对铬（Ⅲ）和铬（Ⅳ）的吸光度的影响状况。     

液态合金Ni3Al冷却过程中微观结构的转变

采用反映原子多体相互作用的FS势模型，通过分子动力学方法对液态Ni3Al的冷却过程进行了研究，考察了不同温度下Ni3Al结构变化特点.并给出了合金Ni3Al冷却过程微观结构转变的重要信息.对模拟的结果用热运动理论、从能量转换的角度给出了一些解释.     

半导体激光器光束修正实验研究

采用棱镜、准直透镜和柱面镜组成一个光束修正系统,可对半导体激光器的光束进行整型准直。实验结果表明,其光束发散角可压缩到1mrad以下,并接近衍射极限。该系统具有成本低,光功率损耗小,结构简单、易于操作等优点。     

空间光通信中的光束质量处理技术研究

由于通常采用圆形孔径加工光学系统,故可将单横模输出的半导体激光器发出的椭圆高斯光束近似为圆高斯光束,提出了对半导体激光器出射光束用轴对称光学系统进行处理的方法。并通过计算有限孔径的高斯光束有效菲涅尔数,确定了只要选择合适的孔径和距离,可以将几何光学的一些方法引入到高斯光束的处理问题中。实验中用视频激光光束检测仪对准直后的光束进行了测试,通过计算得出准直后的发散角被很好地控制在1mrad以内,从而验证了理论的可行性及准直系统的实用价值。     

激光打孔用声光调Q阶跃脉冲Nd:YAG激光器

针对高质量激光打孔的应用要求,设计了一种高峰值功率脉冲激光器。采用声光器件对脉冲Nd:YAG激光进行了腔内调制,提高了激光脉冲的峰值功率。给出了激光器的结构、脉冲调Q的时序。获得了脉宽200ns的激光脉冲列,脉冲列的重复频率为(5～50)kHz,脉冲能量为30～80mJ,脉冲峰值功率为400kW,输出激光束的光束质量为3mm·mrad,并对飞机发动机燃烧室用1.5mm厚镍基高温合金进行打孔实验,获得了再铸层薄和微裂纹少的微孔。     

激光选区熔化关键工艺参数对热物理过程的影响

激光选区熔化(Selective laser melting, SLM)采用激光束将金属粉末等分层熔融成形,在制造业中具有重要价值。然而成形过程中的热物理现象及各工艺参数对热物理过程的影响有待进一步研究。在综合考虑SLM成形过程中材料相变、粉体-实体不可逆转变等过程的基础上,建立了SLM成形316L不锈钢的多道扫描温度场数值模拟模型。研究了激光功率、扫描速率和激光束有效直径对SLM温度场、熔融时间、冷却速率和熔池尺寸等的影响,并通过实验验证了数值模拟结果的可靠性。结果表明：熔融时间易受激光功率和扫描速率的影响,而最大冷却速率更易受激光束有效直径的影响。激光功率较低或扫描速率较大时,熔池尺寸较小,易形成孔穴类缺陷;激光束有效直径对熔池尺寸影响较小。随着激光功率增加,熔池稳定性先无确定变化趋势后增加;随着扫描速率增加,熔池稳定性不断降低;激光束有效直径对熔池稳定性的影响不确定。实验结果与数值模拟结果基本一致,研究结果可为SLM工艺参数调整与优化提供参考。     

一种新型变束棱镜

本文报道一种新型变束棱镜,理论分析和计算机模拟计算表明:该棱镜对光束发散角放大倍数与其到高斯光束腰的距离无关,在20mrad 内与原发散角大小无关,且变束后的光束仍为高斯光束,测量结果与理论分析相一致。     

热轧板唛头微机控制激光字模机的研制

提出了用计算机控制的唛头激光字模机方案,该字模机包括CO2气体激光器、连续气体激光器电源、光学扫描系统和计算机控制系统。该方案可以实现字模板工作彻底摆脱手工劳动,实现自动化。     

半导体激光器的光学准直

对半导体激光器进行光学准直是空间光通信系统必须进行的重要工作。文中简述了准直通常使用的方法,测试了使用单透镜对一种35 mW半导体激光器的准直结果,准直效率约为60%,准直后的发射角为0.4~0.75 mrad。     

高铬奥氏体磨球与贝氏体磨球的有效应用的研究

贝氏体高铬铸铁磨球,在实验室条件下通过合理配置化学成分和严格控制冷却速度,可以在铸态下获得,而在生产条件下,由于冷却速度不能有效控制而难以得到,奥氏体高铬球在使用中有明显的加工硬化现象,但由于它有严重的剥落变形,影响磨机的台时产量,因而不宜应用。     

测量镀铬层界面韧性的激光屈曲法

为了测量强界面电镀铬层的界面韧性,利用连续CO2激光器对钢基体上的电镀铬层表面进行循环扫描实验。结果表明:该种加热方式能够诱发铬层沿激光扫描方向呈周期性分布的屈曲变形。在此基础上,结合涂层屈曲变形理论,提出测量镀铬层界面韧性的激光屈曲法。该方法只需对一个屈曲单元的最大屈曲高度和屈曲半长进行测量,就可给出界面韧性。作为应用举例,利用该方法对上述镀铬层/钢基体结构界面韧性进行了测量。     

激光基准在机床工作台误差自动校正中的应用

本文提出了一种以激光为基准机床运动误差自动校正技术。为了对激光束进行准直,利用光纤和半导体激光调制技术,形成激光束准直系统,使用四象限探测器接收激光束,可以消除杂散光、激光束漂移的影响。以准直后的漱光束为基准,四象限探测器在线探测机床工作台直线运动误差,然后利用反馈系统驱动压电晶体自动校正误差,实现误差自动补偿。