激光引起光学元件的损坏——现状报告

应用高功率激光时,激光对工作物质及光学元件的损坏常常限制了器件水平,因此防止损坏受到很大的重视。透明介质的损坏出自下列三个原因：材料中的夹杂颗粒和微小不均匀,材料中的自聚焦,以及表面等离子体的形成,本文将讨论对于这些现象的理解,以及测得的阈值,还要考虑脉冲长度的影响。虽然迄今为止多数研究是针对Nd玻璃激光器进行的,但高功率气体激光的出现,已促使人们去研究各种能抗损坏的红外元件材料,看来晶体电介质最有希望选作红外窗口材料,非线性光学材料由于受高功率辐射的照射,特别易损坏,最后,讨论了介质膜的损坏问题。     

激光对CCD及CMOS图像传感器的损伤阈值研究

针对激光对CCD及CMOS图像传感器的干扰损伤进行了理论分析和实验研究.实验测量出常压及真空条件下1064nm激光对CCD及CMOS图像传感器的干扰阈值、损伤阈值及完全损坏阈值.实验结果表明,CCD或CMOS图像传感器的各种阈值在常压和真空两种不同条件下的差别不明显.实验结果还显示,无论在常压还是在真空条件下,CCD比CMOS更容易受到激光的干扰和损伤甚至严重损坏;而CMOS相机具有很好的抗干扰和抗损伤能力.     

海水泵轴激光修复试验研究

轴类部件的损坏是工农业生产中常遇到的问题。大型轴件的损坏 (如发电机转轴、水泵泵轴以及卷扬机传动轴的损坏 )会造成重大经济损失与人身危害。同时 ,这些轴大都价格较高 ,生产周期长 ,具有较高的修复价值。传统工艺 (如手工电焊 )对轴类部件的修复存在着修复层结合强度低、工件易变形、操作难度高等问题。本文作者采用激光堆焊技术 ,进行了海水泵轴的激光修复实验。修复对象为一根已磨损的长 1.5m ,直径 30cm的海水泵轴。实验结果表明 :激光修复由于热量很快通过基体导走 ,不会造成大的热应力集中和变形 ;修复层与轴件基体是冶金结合 ,结合强度高 ,修复层更耐磨 ;数控编程等手段的运用大大提高了工作效率 ,也降低了现场操作的难度。     

固体中的激光感生损坏

脉冲激光器光学损伤的方式为热感生破裂,或更多见于局部熔化而可能伴随的破坏。这种严重损坏能在所有透明固体中发生,从而使高功率脉冲激光器的设计和应用受到很大的限制。最近实验测得了固体中光传播的本征极限和固体随激光脉冲与材料特性的变化。这些实验除有助于从理论上解释本征损坏过程以外,也为材料评价建立了可靠的依据。运用现代技术可以确定光学表面和体内损坏之间的关系,并积累对发展较高抗损坏材料和镀层可能有价值的资料。     

激光辐照HgCdTe晶体研究进展

对激光与物质相互作用原理进行了简要介绍,列举了HgCdTe晶体与激光相互作用的研究进展。主要对激光与HgCdTe晶体相互作用时表现出来的现象和实验技术进行了探讨,并对新的测量技术做出了展望。     

利用二次谐波产生研究Al2O3/Al(111)表面的动力学变化

主要介绍了当激光入射到单晶金属Al2O3／Al(111)表面时将发生二次谐波产生(SHG)现象的实验装置和实验方法,利用该装置可以研究SHG和从Al2O3／Al(111)表面反射的SHG在空间各向异性的变化情况,从而可以探测Al2O3／Al(111)表面结构对称性。实验中发现,当脉冲激光功率在2×106 W／cm2-9．6×106W／cm2范围内变化时,没有检测到SHG信号的各向异性变化;当使用P-极化泵浦激光时,发现Al2O3／Al(111)样品绕法线旋转360度时,P-极化的SHG信号在空间三个方向上呈现最大值相等;当使用脉冲强度为12×100 W／cm2的1064 nm P-极化泵浦激光时, Al2O3／Al(111)表面被损坏,损坏后的表面其SHG信号并不呈现对称的各向异性变化,当使用脉冲强度为11×106W／cm2的1064 nm P-极化泵浦激光时产生表面退火现象,从退火表面所产生的反射532 nm P-极化SHG信号中发现,SHG信号呈现衰减的各向异性成分。     

10.6μm激光辐照碲镉汞红外探测器热损伤研究

研究了Hg Cd Te红外探测器的结构以及材料特性,阐述了激光损伤Hg Cd Te红外探测器的机理,建立了Hg Cd Te红外探测器三维仿真模型,利用有限元分析法,对10.6μm CO2激光辐照Hg Cd Te探测器的温度变化情况进行了仿真,并通过参考已有文献的实验数据,验证了模型的准确性。当Hg Cd Te探测器受到峰值功率密度为5×107 W/cm2的单脉冲激光辐照时,Hg Cd Te晶体的Hg离子开始析出,探测器性能降低,并不可恢复;当激光峰值功率为108 W/cm2,探测器Hg Cd Te晶体开始出现熔融现象,此时激光能量密度为1 J/cm2;当激光峰值功率为2×108 W/cm2时,铟柱达到熔融温度,探测器会出现铟柱脱落现象,被彻底损坏。     

激光支持爆轰波点燃阈值的声学判断

不同功率密度的高功率激光与材料相互作用时将发生激光支持燃烧波或激光支持爆轰波的现象。为了获得激光支持爆轰波的点燃阈值,采用了波长为1064nm的激光作用在铝靶表面,产生的等离子体声波的峰值声压与作用激光功率密度间存在跃变阶段,并进行了理论分析和实验验证,取得了激光支持爆轰波的点燃阈值,与采用其它方法得到的结果基本吻合。实验结果对了解激光与物质相互作用机理和过程是有帮助的。     

激光对推扫相机的干扰

针对激光对推扫相机干扰效应及其干扰机理等疑难问题,构建了一套推扫相机激光干扰实验系统.描述了实验系统组成、实验方法和步骤,开展了激光对推扫相机干扰实验,给出了实验结果.从线阵CCD探测器的结构和图像处理层面出发,对出现的干扰现象进行了机理分析,利用实验数据拟合出了相机入瞳激光功率与干扰面积的对应关系,分析了影响推扫相机输出图像上激光干扰面积的主要因素,并与激光对凝视相机的干扰进行了比对分析.该研究成果可应用于激光对推扫相机干扰效果评价和相机激光防护研究等方面.     

大孔径重复率脉冲CO2激光器窗口材料的光学损伤强度

二氧化碳激光透射光学元件材料的选择要考虑它们的基本光学物理性质和具体激光装置的使用条件。对于大功率连续激光器,重要的参数是工作波长上的激光吸收,因为甚至较弱的吸收也不仅导致热聚焦的出现,使激光束劣化,而且还导致热机械应力的产生和积累,使光学元件损坏。脉冲激光辐射的特征是瞬时功率高,这里红外光学元件材料的损坏机理与连续激光作用时不同光学元件的损坏是由微观不均质处击穿引起的,所以这种情况下的光学强度与杂质及生长缺陷的存在、性质和分布有关［１～４］。红外强光光学材料不同的损坏机制决定了解决提高它们光学…     

基于PLC的全自动包装码垛机器人控制系统设计

近年来我国的劳动力成本在逐年的增长,用工问题已经成为加工企业的一大问题,为了促进加工企业的发展,减轻人力和物力的成本,同时提高生产效率,总体上降低加工企业的生产成本,在包装码垛机器人的基础上,进一步开发和设计一种基于PLC的全自动包装码垛机器人控制系统,实现实时对包装码垛机器人的控制与监督,对包装码垛机器人的工作流程以及工作性质进行针对性的软件编程和设计,以增加包装码垛的实用性以及控制系统的稳定性,与此同时还要保证其控制系统有一定的扩展空间,以便根据包装码垛机器人在日常工作的实际需要进行有效的改进,切合实际工作内容的设计对于增加生产效率和降低生产成本都是极为关键的存在。     

贴片机x-y运动横梁结构设计研究

高速、高精度是贴片机的主要特征。在框架式贴片机中,横梁的质量与刚度是决定整机速度和精度的主要因素。横梁的结构形式、与传动机构的连接方式、材料等都直接影响横梁的质量与刚度值。通过综合分析传动机构与横梁不同连接方式的利弊,从中选择能够满足设计要求的连接方式。在此基础上,对横梁结构进行数值仿真分析与优化,从而达到了降低横梁质量、提高刚度的设计目的。     

中国政治思想史上德刑关系及其价值探究

德刑关系是中国历史上政治生活的重要议题之一, 论及德刑关系的政治思想甚多。按历史时期可分为三个阶段:德刑思想的产生阶段———百家争鸣时期, 儒家和法家分别对施行德治和“法治”的辩论;德刑思想的发展变化阶段———秦至汉初时期, 秦政推行“法治”, 汉初的思想发展变化为德治唤起生机;逐德刑思想的渐成型阶段———汉唐时期, 确立了“德主刑辅”的主调。传统的德刑关系理论有其特殊的社会和文化背景, 呈现出道德法律化、“德主刑辅”正统化的特点, 具有丰富的现实价值和历史延续性, 对现代法律的制订具有启发意义, 有助于正确认识法律和道德的关系, 更好地实现依法治国和以德治国的统一。     

单相无刷直流电机的设计分析与建模仿真

文中针对单相无刷直流电机结构设计及驱动方式展开研究,推导出电机理想工况下的基本方程,根据工程实际需求并结合无刷直流电机的设计原则确定该电机的设计方案。利用设计方案设计一台额定功率38 W,额定转速750 rpm的单相无刷直流电机,并分析了渐变气隙对电机起动性能和齿槽转矩的影响,确定了最优气隙长度。通过对比单极性绕组和双极性绕组形式的优缺点确定绕组形式,结合传统电机设计公式确定绕组匝数。文中利用有限元法初步验证了设计方案的合理性。根据电机动态数学模型在Simulink环境中搭建了电机系统的模型,仿真得到电机的转速、转矩变化曲线,结果与理论分析吻合良好,验证了电机设计方案的合理性和电机模型的有效性。     

百年电子学--纪念真空电子管发明一百周年

电子学的崛起、发展和广泛应用是20世纪最伟大的科学技术领域之一.在电磁波理论和自由电子发展的基础上,1904年出现了第一只真空二极电子管,一般认为这标志着电子学的诞生.电磁波频谱资源的开发和利用是电子学发展的基础和动力.从电磁频谱统一的观点看,光已经象微波一样进入到电子学的领域,成为无线电电子学中不可分割的组成部分.电子学的基本任务是:研究带电粒子流与电磁场相互作用的物理概念和物理过程,以及利用相互作用的不同物理机制实现粒子与场之间能量有效转化的方法和条件.从电子器件的观点看,电子学可分为真空电子学与固态电子学;而从电子运动规律的观点看,现代电子学将处理自由电子,准自由电子和束缚电子的运动规律及其与电磁场的相互作用.1958年,电子学领域出现三个重要发现和发明:集成电路、激光和相对论自由电子的回旋辐射.相应的,半导体电子学(微电子学)、激光电子学和相对论电子学等现代电子学领域则发端于此.电子器件小型化、微型化、功能集成化将电磁频谱的开拓和占领推向光波和红外毫米波.     

移动网络融合策略控制及计费实现方案

随着3G业务的发展,移动网络动态策略控制成为运营商现阶段的迫切业务支撑需求。在深入研究现有策略控制及计费框架的基础上提出了一种基于PCC的融合业务策略控制及计费实现方案。流量充值卡的需求模拟实验表明,该框架与现有系统框架相比,能够较好地解决动态策略控制及融合计费的问题,减少用户投诉,提高运营效率。     

基于免疫微传感器的微流体系统

作为提高免疫微传感器一致性及稳定性方法的关键研究内容之一，在MEMS工艺制备的电极型免疫微传感芯片的基础上，设计和制备微反应室以及微进出样沟道，以期利用微流体系统配合完成敏感膜固定化及免疫检测过程，探索提高生物敏感膜固化的稳定性和一致性，提高免疫微传感器检测一致性的技术和方法。设计了不同结构的微流体结构，并通过软件对不同结构对免疫检测过程所带来的影响进行了分析和比较。该研究对于面向应用的微型免疫生物传感器的研制有着重要的研究意义和实用价值。     

The application of test structures for the study of surface effects in LSI circuitry

The successful development of LSI circuitry with multilevel metallization requires the development of practical means for insuring the highest level of performance and reliability. This requires the development of a broad fundamental understanding of the factors that affect the semiconductor-insulator interface and of practical means for measuring the fundamental properties of this Interface. A comprehensive model has been developed that includes each of the known factors that influences the electrical properties of the semiconductor-insulator interface. The design and use of test structures for measuring the effects of each of these factors are discussed. Test structures are shown to be useful for the preliminary evaluation, development, and control of materials, techniques, equipment, and processes, and for reliability assessment. The test structures are useful in connection with both MOS and bipolar circuits and over the entire range of circuit complexity. Effects of variations in materials or processes on the electrical properties of the interface are given. Experimental data are given that demonstrate the utility of test structures for the evaluation of materials, process, and structural designs, and for production controls and reliability assessment.     

男性不孕症患者精子超微结构异常的电镜诊断

对63例男性不孕症患者的精子做了电镜超微结构观察,并做了与之对应的光镜及常规检查。除11例为死精症外,52例均为精子结构异常。52例中40例为头部异常,12例尾异常。头部异常主要为无顶体、顶体发育不良和染色质发育不良,尾异常主要为2＋9＋9结构异常及接柱异常。结果显示精子电镜超微结构检查能很好地避免误诊,并对精子结构异常的种类做出准确的诊断。     

声表面波器件电子束淀积Al膜研究

研究了声表面波器件研制过程中铝膜厚度准确控制技术及Al膜均匀性提高的技术。由理论分析推导出片架上的各点膜厚分布。根据片架各点的膜厚分布及蒸发空间场分布,设计所需的各项参数;计算出调整板的形状、调整板位置以及灯丝位置等参数对蒸发均匀性的影响。通过调整挡板位置和结构,调整灯丝位置及改进蒸发源参数,形成点蒸发源和微小面源模式,提高了Al膜厚度均匀性,工艺调整后的Al膜厚度偏差小于2%,提高了生产率。结果表明,批生产线的Al膜蒸发工艺成熟可靠。