板料激光弯曲的屈曲机理的研究

介绍了激光弯曲的三种成形机理:温度梯度机理、增厚机理、屈曲机理。由于不进行预弯曲板料经激光束扫描后,仍可产生背向激光束的弯曲变形,针对这一现象,用有限元方法分析了其成形过程中温度场、应变场的变化,提出其成形机理仍属于屈曲机理,并作出了相应解释。通过实验与计算的方法,研究了反向弯曲角度与光束扫描速度的关系。     

产生线光束的一种简便方法

报道一种用单片球面透镜将细激光束变换为线光束的简便方法。阐述了其机理，给出了部分实验结果及一些理论模拟计算所得的结论。     

实验室内的云朵

俄勒冈研究生中心(Oregon graduate Center)的科学家们已经研制了一种测量云雾对激光束传播影响的实验装置。据物理学家R. Elliott说，介电液体的乳剂可用来模拟大气中水滴的多重散射。他指出，这些缩小的模拟云彩在雷达、遥感实验以及在卫星-潜艇通讯等方面可能是有用的，在这些场合，这种散射可以使光信号畸变。     

风使激光束偏转

光束使介质受热以后,介质的作用就好似透镜一样,能使激光束聚焦或散焦。横向刮风时(或液体流动时),背风的一面比向风的一面温度要高些,因此光束会偏离原始的传播方向。与常见的物质流偏转不同,激光束不是随风偏转,而是逆风偏转。在某些液体和空气中已经用实验证明了这个问题。     

低频水下声信号衍射光场的探测

为了探测几十赫兹的低频水下声信号,采用一种光学测量方法,建立了低频水下声信号的光学探测系统。当未扩束的激光束照射到受水下声信号调制的液体表面时,液体表面相当于位相型光栅,观察到了稳定、清晰的衍射图样,衍射图样呈非对称分布。得到了衍射光强分布的解析表达式,解释了在斜入射的条件下衍射图样位置及强度的非均匀分布和在垂直入射条件下,衍射光场的均匀分布,理论和实验比较吻合。结果表明,在激光束斜入射条件下,衍射图样的位置及强度是非均匀分布的。     

测量表面张力和接触角的简单方法和装置

利用激光束在液体柱面弯月面上的反射推导了计算表面张力和接触角的公式，并用简单的实验装置测量了水的表面张力系数和接触角。     

国外简讯

.苏联科技人员对350种不同的有机染料化合物的激光发射能力进行了试验。首批实验结果中有一种称为“Reduga”的激光装置,其产生有颜色的激光束,波长可在360毫微米(紫外)～1060毫微米(红外)间连续可调,发射光谱的宽度在万分之一到100毫微米之间。此外,专门的电子装置可使光的颜色改变,甚至在很短的单个脉冲的时间内也可改变颜色。激光束可用这种     

激光衍射法测量液体薄膜厚度的研究

为了测量厚度小于0.5mm不溶性液体薄膜的厚度,采用激光衍射法验证了液体薄膜的色散关系,并根据其机理,建立起一种实时、非接触的测量不溶性液体薄膜厚度的方法,测得了薄膜的厚度。结果表明,实验值与理论十分吻合。     

水导激光加工技术

水导激光加工是一项以细水喷流引导激光束为基础的世界性专利技术.由于水和空气的折射率不同,水喷流中的激光束在水的内表面发生类似于在光纤中的全反射,因此水流称得上为一种"长度可变的液体纤维"(见图1).     

以激光系统测定流速

瑞士布朗·博维里研究中心发明了一种激光系统,它能测量从1千米/秒到0.01毫米/秒的流速。这种技术可用于任何透明液体,只要其中包含有衍射颗粒。此系统使He-Ne激光束通过玻璃管聚焦为一个微细的点,并射入准备测定流速的液体。由三个垂直方向读出光束频率,从而计算出总的速度矢量。     

激光衍射法测量液体粘滞系数

对频率为几百赫兹的低频液体表面波,当激光束照射在表面波上,可以产生清晰的光衍射效应.基于这种低频液体表面波的光衍射效应,提出了一种测量液体粘滞系数的光学方法.理论上导出了粘滞系数与表面波衰减系数和表面波波矢量之间的解析关系,进一步给出表面波衰减系数和波矢量与衍射图样的关系;实验上给出了测量装置,观察到高清晰稳定的液体表面波衍射条纹,衍射图样随表面波传播距离的变化,衍射条纹强度随表面波传播距离的变化,得到了表面波衰减曲线,最后测得水的粘滞系数为(0.746±0.0195)×10-3N*m/s2,与传统的毛细管法相比,本方法具有实时、无损、非接触的优点.     

利用细棒润湿效应弯曲液面边界反射的研究

发现了细棒润湿效应时弯曲液面上边界反射光场的圆形暗场扩张效应.当平行激光束垂直入射到由细棒润湿效应引起的弯曲液面上时,边界反射产生特殊的反射图样,图样的中心为圆形暗场,周围有清晰的衍射条纹,并且暗场的半径随入射光束半径的缩小而变大.理论上分析了反射图样暗场的半径与边界入射光束半径的解析关系,实验室上计算了弯曲液面的斜率,进而得出弯曲液面上升的最大高度和接触角.建立了一种利用弯曲液面边界反射的暗场扩张效应来实时测量液面特性的新方法.     

V_2O_5样品的准分子激光表面改性

黄色V_2O_5在一定能量密度紫外激光的作用下.导电性能发生了显著的变化,从原来的绝缘体转变为半导体,同时表面颜色也发生了变化.利用X射线衍射、X射线光电子能谱及显微镜等多种测试方法进行了分析比较,确定了该过程是由于短脉冲的准分子激光作用,造成了V_2O_5的快速升温熔化和快速冷凝重构.引起了化学配比偏离原先组份.即非化学配比所致.     

凹形弯曲液面的边界反射及应用

发现了凹形弯曲液面上边界反射光场的带状亮场扩张效应.当平行激光束垂直入射到两平行平板之间润湿效应引起的凹形弯曲液面上时,边界反射产生特殊反射图样,图样的中间为带状亮场,两侧为暗场,亮场中有清晰的带状衍射条纹,并且亮场宽度随入射光束宽度的增加而迅速地变大.分析了反射图样中带状亮场宽度与入射光束宽度的解析关系,进而精确地描述凹形弯曲液面的斜率和上升高度,建立了一种描述凹形弯曲液面特性的新方法.     

低频液体表面波衍射条纹的不对称性

为了对低频液体表面波衍射条纹强度及位置进行分析,用低频信号发生器驱动振子,产生稳定的液体表面波,一束激光照射液面,表面波对光形成了位相型光栅,产生了清晰的衍射图样.过中心沿水平方向对衍射图样进行线性扫描,得到了衍射条纹强度随位置的变化曲线及各级衍射条纹的中心位置及强度值,发现了衍射条纹强度及位置具有明显的不对称分布.理论上给出了衍射条纹强度与表面波之间的关系,并且对衍射条纹位置的近似条件及半角宽度进行分析,分别解释了在斜入射的情况下衍射条纹位置及强度的不对称分布.理论上推导出在垂直入射的情况下,衍射条纹的位置及强度是对称分布的.理论与实验结果比较吻合.     

激光作用下液面的分层气化及声效应

本文以激光场与液体中分子间键的相互作用为基础,提出了激光作用下液面分层气化的模型,并导出了分层气化的理论公式。用波长为10.6μm的CO_2激光对纯水、丙酮和乙醇液面进行照射,实验测得液面每层气化所需的时间分别为1.28×10~(-3)s、9.57×10~(-4)s和1.05×10~(-3)s。实验结果与理论符合。     

毫秒激光致固体靶材熔融喷溅的比较实验研究

为了研究毫秒激光致硅靶的熔融喷溅机理,采用阴影法,通过高速CCD获得了毫秒激光与固体靶材（硅靶和铝靶）相互作用的序列阴影图,研究了毫秒激光致固体靶材的融熔喷溅过程。实验上对比了毫秒激光致硅靶和铝靶熔融喷溅过程的不同,并对毫秒激光致固体熔融喷溅形成的机制进行了讨论。根据两种靶材融熔喷溅机理不同,解释了两种靶材融熔喷溅物的形貌、喷溅角度、喷溅物分布和喷溅物亮度不同的原因。结果表明,毫秒激光对两种靶材均能产生气化和熔融喷溅过程,但气化强度和熔融喷溅物的形态、亮度均不相同;激光作用硅靶时,作用区域所产生的气化现象不明显,熔融喷溅物呈液滴状,其亮度强于背景光,熔融喷溅方向与靶材前表面法线所成角的最大值为45°,熔融喷溅物分布在其间;而激光作用铝靶时,作用区域的铝靶所产生的气化现象更加明显,熔融喷溅物呈线状不透明流体,其亮度低于背景光,熔融喷溅方向与靶材前表面法线所成角度为20°,熔融喷溅物分布在熔融喷溅方向所在的直线周围。该研究对激光加工技术是有帮助的。     

Modification of the Surface of Nickel by the Femtosecond Laser Pulses

Experimental results of the formation of a periodic submicron structure on the surface of polycrystalline nickel (Ni) under laser irradiation in air and in a liquid medium (distilled water) are presented. The geometry of the formed surface structures is determined by electron-microscopy methods. When irradiated in air, the structure is formed above the base surface of the sample, and when irradiated in the liquid, it is formed below the base surface. The dimensions of the pure Ni nanoparticles formed during laser ablation of the nickel sample in the liquid were determined.     

研究液体表面特性的激光动态光散射系统

本文介绍了我们已建立的用微机控制的激光散射实验系统,并用已知常规液体及低介面张力的二相微乳体系样品测量,实验结果与预期相符。