亚表面杂质对熔石英激光损伤的影响

采用HF酸对熔石英材料刻蚀不同的时间,利用同步辐射X射线荧光成像方法(SXRF)研究熔石英材料亚表面区域的杂质种类和相对含量,利用AFM和白光干涉仪研究刻蚀区域表面形貌和表面粗糙度,并采用R:1方式测试激光损伤阈值。实验结果表明,熔石英亚表面的杂质主要包括Fe、Cu、Ce,其相对含量随刻蚀时间的增加而降低。在刻蚀时间小于30 min时,损伤阈值明显提升;继续增加刻蚀时间,阈值降低。当刻蚀时间较短时,Cu、Ce等杂质含量对损伤阈值影响较大。刻蚀时间过长时,元件表面粗糙度成为影响损伤阈值的主要因素。     

带钢表面缺陷图像的小波阈值降噪研究

以典型带钢表面缺陷图像为例,采用小波阂值降噪方法研究带钢表面缺陷图像的小波阈值降噪规律,并论述了带钢表面缺陷图像闽值的选择和小波基的选取。结果表明,图像经过小波变换后具有低熵性、多分辨率和选基灵活性等特点,使得小波闽值降噪提高了图像的信噪比、改善图像的质量,并且增强图像的清晰度。     

电火花表面熔覆技术的研究及应用

电火花表面熔覆技术是一种具有特殊强化效果和独特技术优势的新工艺,为推广该工艺,介绍了电火花表面熔覆技术的原理,论述了电火花表面熔覆理论、放电机理的研究现状及其在水利水电行业、模具、冶金等领域的应用情况,指出了电火花表面熔覆技术发展中存在的问题及其主要研究方向,强调了电火花表面熔覆技术与其他表面改性技术相结合这一最新研究趋势,为其在各个工程领域中的推广应用提供了参考.     

表面粗糙度、表面微观轮廓及微位移激光测量集成化方法的研究

通过研究激光散射法测量表面粗糙度、三角法测量微位移、干涉法测量表面微观轮廓三种几何量测量技术的共性,设计新型光路,将三咱光电测量技术集成为一个测量仪,使其成为采用同一光源、基本同一光路、同一光敏接收器的新型光电精密测量仪器,而同时具有三种测量功能。     

SiC晶片精密研磨工艺及其表面损伤研究

SiC作为制造高温、高频、大功率光电集成器件的理想材料,具有高临界击穿强度、高电子迁移率、高导热率等多个特点。SiC晶片的表面光滑度对于晶片工艺研究有着极为重要的作用,但是在对晶片进行研磨的过程中不可避免地会对镜片表面造成损伤,影响晶片性能。本文对此进行了一系列研究。     

HfO2高激光损伤阈值薄膜的制备及特性研究

采用水热合成技术,制备了HfO2胶体,用旋涂法镀制了单层HfO2介质膜.采用XRD,椭偏仪,红外光谱(FTIR)等方法对薄膜进行了测试和表征,用输出波长为1 064 nm,脉宽为10 ns的电光调Q激光系统产生的强激光测试其激光损伤阈值.研究了热处理温度对薄膜厚度、折射率、红外光谱、晶态以及激光损伤阈值的影响,并对薄膜的激光损伤形貌进行了分析.研究结果表明HfO2薄膜的折射率可达到1.655;采用150 ℃左右的温度对薄膜进行热处理可以提高薄膜的激光损伤阈值,此时薄膜的激光损伤阈值高达42.32 J/cm2(1 064 nm,10 ns),大大高于物理法制备的HfO2薄膜的激光损伤阈值(8.6 J/cm2,1 064 nm,12 ns).     

利用半导体PN结模型分析石英玻璃的极化过程

利用半导体PN结偏置过程的理论模型,类比分析了玻璃的热及电场极化过程。理论分析表明,在热及电场极化条件下,正、负电极与玻璃分界面处的电场及电荷分布规律与其在反向、正向偏置的2个PN结处非常相似;利用PN结偏置模型,并考虑玻璃极化过程中电子的作用,修正了极化玻璃中电场分布和载流子运动方程及其边界条件,并解释了一些已有实验现象。     

激光穿透液晶掩膜的透光机理及损伤阈值

构建了激光穿透液晶的液晶损伤阈值的检测系统,并设计了两套检测方案。对激光穿透液晶时液晶掩膜的透光机理、内部液晶分子的变化过程以及激光穿透液晶的阈值进行了研究。结果表明:液晶掩膜对激光空间的能量分布能够起到很好的调节作用,激光经过液晶掩膜的透射率实际上是由入射激光的偏振方向决定的;Nd:glass激光冲击液晶的激光能量密度阈值为1.27～1.42J/cm2,超出该阈值,液晶会被激光冲击损坏。     

深部地应力实测与巷道稳定性研究

初始地应力是地下工程围岩稳定与支护结构设计的一个基本参数.在山东唐口煤矿井下回风石门、西翼辅助运输石门不同构造部位的三个测点采用空心包体应力解除法进行了现场应力实测工作.测点的埋深达1024~1030m.文章详细介绍了三维地应力及其主应力的计算原理,并根据矿区实测地应力资料,分析了矿井地应力大小、方向变化和分布特征,进而获得了该矿区地应力的定性及定量资料,还初步分析了地应力对巷道稳定性的影响,为巷道的支护结构设计工作提供可靠依据.     

Preparation and characterization of silica gel powders

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原位测试在堤防工程中应用的优越性

宁波市区甬江流域的堤防工程主要为软土地基,该流域堤防建设是宁波市的重点防洪、排涝工程,实践证明,在堤防工程地质勘察中原位测试的合理应用给勘察工作带来了很大便利,并可获得可靠的土的力学性质指标.     

现场直剪试验中地应力影响的分析

本文研究由于高地应力的存在引起现场直剪试验试体剪切面上初始应力的分布规律。     

Relationship between subsurface damage and surface roughness of ground optical materials

A theoretical model of relationship between subsurface damage and surface roughness was established to realize rapid and non-destructive measurement of subsurface damage of ground optical materials.Postulated condition of the model was that subsurface damage depth and peak-to-valley surface roughness are equal to depth of radial and lateral cracks in brittle surface induced by small-radius(radius≤200 μm)spherical indenter,respectively.And contribution of elastic stress field to the radial cracks propagation was also considered in the loading cycle.Subsurface damage depth of ground BK7 glasses was measured by magnetorheological finishing spot technique to validate theoretical ratio of subsurface damage to surface roughness.The results show that the ratio is directly proportional to load of abrasive grains and hardness of optical materials,while inversely proportional to granularity of abrasive grains and fracture toughness of optical materials.Moreover,the influence of the load and fracture toughness on the ratio is more significant than the granularity and hardness,respectively.The measured ratios of 80 grit and 120 grit fixed abrasive grinding of BK7 glasses are 5.8 and 5.4,respectively.     

CCD成像在线测量表面粗糙度方法

针对复杂形状表面粗糙度不易测量的现状,提出一种以半导体激光器为光源,由图像传感器CCD采集信号的表面粗糙度在线测量操作系统.该系统可以对不同加工方法的工件表面粗糙度实现非接触实时检测,具有工作效率高,操作方便,结果可靠等优点,其测量相对误差小于5%,可重复性小于±2%.     

Synthesis and characterization of multi-walled carbon nanotube doped silica aerogels

Multi-walled carbon nanotube doped silica aerogels(MWCNT-SAs) were synthesized from a wet gel of well-dispersed MWCNT by one-step solvent exchange/surface modification and ambient pressure drying(APD). Waterglass was employed as a precursor to prepare wet gel. The content of MWCNT varied from 0 to 15% volume by wet gel. The surface group, thermal stability and microstructure of pure silica aerogel and MWCNT-SAs were investigated by FTIR, DTA, and TEM. Experimental results show that MWCNT-SAs are hydrophobic when the temperature is below 400 ℃, MWCNT-SAs exhibit a mesoporous network structure, and they achieve the largest scale with least shrinkage and lowest density when doped with 5 vol% MWCNT.     

表面特性光学实时检测的理论和实验研究

针对精密磨削加工中冷却液的使用使得工件表面的光学实时检测非常困难这一问题,提出了一种在冷却液环境下借助特制透明窗装置的光学方法。此方法使被测表面上方出现附加层,分别对附加层中的液体处于静止和流动状态时的情况进行了理论分析和实验研究。对于静态液体,利用修改的B-K(Beckmann-Kirch-hoff)散射模型,从采集到的散射光强分布图中提取出一比值参数,通过参数拟合得到表面粗糙度和比值参数间的关系曲线。对于动态液体,分析光束在流体层中的传播特性,计算通过流动液体层的光束偏移量。结果表明:静态液体时,垂直于散射光带主方向的比值参数能够用来衡量表面轮廓算术平均偏差粗糙度,它们之间可以用explinear函数拟合;动态液体时,通过流体层的光束偏移量非常小,只有0.494×10-5μm。可见,液体的流动对于光学实时检测的影响非常小,液体处于静止状态时的测量结果可以作为表面特性实时检测的最终结果。