308高频预电离在高气压脉冲放电中的应用研究

３０８高频预电离在高气压脉冲放电中的应用研究王又青，周剑光，安承武，李再光（武汉激光技术国家重点实验室，４３００７４）本文详细介绍了高频预电离在高气压脉冲放电中的研究结果，从理论与实验上，深入分析了高频预电离的有关特性，并研究了其对高气压脉冲放电的影...     

准分子激光器中的X光预电离研究

对于准分子激光器这样的高气压脉冲放电器件，为保证放电的均匀性，预电离是必不可少的。本文详细介绍了Ｘ光预电离的产生机理及实验装置，并进行了深入的实验研究及理论分析，对实际工作有较大的参考意义。     

309用于准分子激光器的X光预电离源研究

３０９用于准分子激光器的Ｘ光预电离源研究王又青，安承武，李再光（武汉激光技术国家重点实验室，４３００７４）对于准分子激光器这样的高气压脉冲放电设备，为保证放电的均匀性，预电离是必不可少的。本文介绍了Ｘ光预电离的产生机理及实验装置，并进行了详细的实验研...     

XeCl 3080埃电子崩放电激光器的激光输出与放电特性

本文研究了高气压X光预电离电子崩放电XeCl~* 3080 (?)激光器的激光输出特性与放电特性。     

脉冲预电离非自持纵向放电CO2激光器

研究了脉冲预电离的非自持纵向放电CO2激光器。采用了一种新颖的螺旋形横向脉冲预电离结构。激光器的主放电和输出功率由外加的预电离脉冲控制,可省去限流电阻。最大电光转换效率达19%。     

短脉宽XeCl激光器的实现及光脉冲参数的测量

研究了高气压短脉宽 Xe Cl准分子激光器的设计、制作和激光参数测试。在大体积高气压下 ,采用同步紫外预电离产生辉光放电方法 ,结合激光器物理设计、电路、光学系统设计 ,调整气体配比、气压、放电电压 ,在气体配比为 HCl:Xe:He=0 .1 %:1 %:98.9%下 ,实现了纳秒放电激励的紫外 30 8nm准分子激光激射 ,脉冲能量 5 30 m J,最小脉冲宽度 1 3ns,矩形光斑 2 cm× 1 cm,束散角 3mrad,最高重复频率 5 Hz,并总结了实验规律。     

高单脉冲能量重复频率TEA CO2激光器

为了满足激光推进、光电对抗等应用领域的需要,研制了一台高单脉冲能量高重复频率新型TEA CO2激光器。采用紫外(UV)预电离双路Ernst石墨电极串并联放电结构、超薄水冷不变形镜折叠腔、双回路直冷式封闭循环流动系统和高压大电流快脉冲开关电源等技术,解决了高功率高压电容充电、高气压大体积均匀辉光放电、高气压高速均匀流场、激光谐振腔和高脉冲能量、高重复频率脉冲激光输出等技术难题。成功研制了一台最大脉冲激光能量92 J,重复频率35 Hz,激光输出发散角1.4 mrad,脉冲能量稳定性0.8％,平均功率大于3000 W的脉冲激光器。     

印刷电路板预电离TEA CO2激光器的阴极表面预电离研究

弧光放电不利于TEA CO2激光器输出高功率激光,通常采用预电离技术来获得主电极间的均匀辉光放电。印刷电路板预电离较其他紫外光预电离方式具有更好的预电离强度和预电离均匀性的结合,有利于产生高重复频率和高平均功率的脉冲激光。本文研究了印刷电路板预电离TEA CO2激光器中有、无紫外光体积光电离的两种不同预电离结构形式,主放电均匀性实验表明,在无紫外光体积光电离的情况下,也可以获得放电均匀性很好的大体积主放电。这说明在印刷电路板预电离中起主导作用的是阴极表面的预电离效应。本研究结果对探讨TEA CO2激光器的预电离放电机理具有参考价值。     

脉冲预电离纵向脉冲放电CO2激光器

提出了一种横向脉冲预电离小型扩散冷却纵向脉冲放电CO2激光器。在内径7.5mm、放电长度50cm的放电区实现了脉冲能量15mJ、脉冲峰值功率375W的激光输出。脉冲重复频率56Hz。预电离电极结构设计成螺旋状,改善了激光的光束质量。     

微空心阴极放电试验用软开关电源的研究

微空心阴极放电（MHCD）是在普通空心阴极放电的基础上提出的一种高气压下亚毫米级微放电技术.将MHCD作为大体积辉光放电的外部电离源（即等离子体源）,可以解决高气压下大体积辉光放电不稳定的问题.在MHCD实验的基础上,研制出可对MHCD气体放电模式（连续/脉冲）和输出功率进行调控的开关电源.这种开关电源可以与单片机、微机等其他外部控制设备相连.该电源采用全桥软开关技术,串联谐振并联输出,4个MOSFET管为主控制元件,实现了高频工作,响应快速.脉冲模式工作时避免了开关管的硬开关,减小了高次谐波对电网干扰;无需镇流电阻也可实现气体稳定放电.     

5kV重复频率高压脉冲电源设计

针对毛细管放电X线激光的研究中气体预电离对电源的要求,设计一种重复频率的高压脉冲电源。采用可调直流高压电源和储能电容器作为能源系统,利用固体开关作为主放电开关控制脉冲宽度和频率,最后通过脉冲变压器升压在负载上得到所需的电压脉冲。整个系统利用计算机和数据采集控制卡实现程控。实验结果表明5kV重复频率高压脉;中电源的最终输出脉冲电压范围为3-5kV可调：脉冲宽度范围为2-20μs可调：脉冲频率范围为1～200Hz可调;脉冲电流最大100A。     

Fast-axial-flow CO2 slab laser with a narrow-gap RFdischarge operating at high pressure

A fast-axial-flow carbon dioxide laser is operated with a rectangular cross section, radio frequency excited, slab discharge. The narrow electrode gap and the series capacitance of the discharge tube walls produce excellent discharge stability at higher input power density and pressure than in conventional fast-axial-flow lasers. For a single-section test discharge, the mass flow per unit cross-sectional area is improved by high-pressure operation and the mass flow choking effect at sonic gas exit velocity is avoided. For CW operation, the discharge power density has been increased to 200 W·cm^-3 and laser operation demonstrated at a pressure of 500 torr. In pulsed operation at pressures of 300-400 torr, repetition frequencies of 15 kHz have been achieved with the pulse duration reduced to 15-25 μs, suitable for materials processing of low thermal conductivity materials     

大功率CO2激光器脉冲电源研究

本文论述了直流高压与高频脉冲电源相叠加，构成高频、高压脉冲电源，并使其对CO2激光器进行放电实验，研究了同条件下的放电参数与功率。     

大功率CO激光器低频预电离电源

简要讨论了自行研制的用于大功率CO激光器的低频预电离电源.电源输出电压范围为0～3kV;输出电流范围为0～300mA;频率1～20kHz.本电源简单、可靠、紧凑,已成功地应用于千瓦级CO激光器的预电离.     

Soft-switched,high frequency resonant AC-to-DC rectifier with high power factor

A high frequency and soft-switched AC-to-DC rectifier employing a series-type resonant circuit is proposed to overcome the disadvantages of the conventional peak-rectifying circuit. Using the proposed rectifier, a high power factor and low harmonic currents are obtained in the AC line. Furthermore, several advantages such as high power density and wide output voltage range can also be available. Through simulation and experimental results, the usefulness of the proposed rectifier is verified.     

新一代工业用高功率CO2激光器

本文综合介绍和评述了新一代工业用高功率CO2激光器, 它可以采用高频、射频或微波放电的激励方式。这些激光器的放电功率密度可大于30 W／cm2, 因此其结构紧凑、重量轻, 稳定性和可靠性更能满足工业生产的要求。     

电磁波在气体放电快速产生的等离子体中传播

本文根据气体放电的平均电流密度表达式，通过解麦克斯韦和波关方程，求得了电磁波与气体放电快速产生的等离子体工作用时场的表达式。并对圆极化平面电磁波进行了讨论，得到场的表达式、反射和传输系数。     

高频激励横流CO2激光器的实验研究

本文在实验上在气压为120mba、100mba和80mba,气压比为CO2:N2:Ar=7:46.5;46.5,间隙为20mm,26mm和27mm,电极直径为12mm、长为700mm的情况下,对网络的高频传输特性,间隙高频放电的伏安特性及激光功率输出特性进行了一定的研究,在国内首次得到高频激励横流CO2激光器400W的激光输出.注入功率密度达20W/cm3,与相同条件下的直流针板式激光器相比最大注入功率提高了约一倍,最大电光转换效率为9%.     

Two-dimensional computational model of discharge uniformity in radio-frequency-excited CO/sub 2/ slab lasers with high aspect ratio electrodes

A finite difference scheme for the numerical solution of Maxwell's equations in the time domain is utilized for the optimization of discharge uniformity in radio frequency (RF)-excited CO/sub 2/ slab lasers with high aspect ratio electrodes. The field solver can be coupled to standard RF discharge models. The model may be regarded as a natural generalization of the successful transmission line method to two dimensions.     

高性能碳纳米管复合Fe3O4锂离子电池负极材料研究

通过添加碳纳米管共沉淀的方法制备了Fe3O4-CNTs复合材料。研究发现,CNTs不仅可以降低复合材料作为锂离子电池负极的阻抗,而且对活性物质Fe3O4起到很好的支撑作用,极大地提高了Fe3O4在充放电过程中的电化学稳定性。在0.5 A/g的电流密度下Fe3O4-CNTs循环200圈后的放电比容量保持在1406 mAh/g。在10 A/g的大电流密度下循环,第100圈时Fe3O4-CNTs的放电比容量稳定在230 mAh/g左右。循环至第9999圈时,Fe3O4-CNTs的比容量下降至179 mAh/g,只损失了50 mAh/g,充放电效率高达99.98%。Fe3O4-CNTs复合材料在大电流密度超长循环的背景下表现出优异的性能,对负极材料的开发有重要的意义。