激光合成超微粉结构的高分辩电子显微镜观察

超微粉(粒度在100钠米以下)的使用在微晶陶瓷及功能材料中日益受到得视。由于超微粉很细小,选区电子衍射实验难以对其作物相鉴定。在一定条件下,如分散得当,利用高分辩电子显微镜直接显示超微粉的原子排列规律可成为其结构及物相鉴定的有力手段。本文所用超微粉是由金属所以公斤级生产的,其平均尺寸在20nm左右。图1为激光法制备的Si—B—C合超微粉的高分辩像。高分辩像观察表明此种复合粉主要为SiC超微粉,其次为SiB_6微粉。SiB_6的晶体结构尚有争议,有人认为是立方晶系,CaB_6型,有人认为是正交晶系。近来的研究趋于后者,确定SiB_6属正交晶系,空间群为Pnnm,点阵常数为a=14.397埃,b=18.138埃,c=9.911     

硬脂酸凝胶法制备的BaTiO3超微粉和陶瓷

用硬脂酸凝胶法制备了BaTiO_3超微粉.并通过XRD、介电和热释电等方法研究了这种超微粉以及由其制备的陶瓷的结构和其它物性.发现它们的性质与常规的BaTiO_3陶瓷极为不同.只有一个铁电一顺电相变、而且铁电相的结构为准立方结构.它可能是由于这种超微粉表面包裹一层偏离BaTiO_3化学配比的非铁电材料,使BaTiO_3微晶机械受夹,不能自由产生铁电畸变所致.     

激光气相法研制硅系超微粉

用150W连续CO_2激光器为光源,以SiH_4气体为主原料,合成了超微Si、Si_3N_4、SiC粉末。研究了反应条件对超微粉性能的影响,并探索用廉价的原料代替SiH_4的可能性。该研究具有很好的工业应用前景。     

铁电钛酸铋超微粉及陶瓷的研究

采用类溶胶－凝胶方法制备了铁电Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２超微粉，分别用Ｘ射线衍射、透射电子显微镜、激光散射粒度仪和差热分析仪对其结构、形貌、粒度和相变特性进行了测试分析。结果表明，超微粉形成了正交晶系Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２结构，晶粒尺寸为１０～５０ｎｍ。由微粉制备了Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２陶瓷，其介电常数和损耗角正切分别为ε＝１０５．６和ｔｇδ＝０．０５２（１００Ｈｚ）及ε＝９７．２和ｔｇδ＝０．０００３６（４ＭＨｚ），铁电参数矫顽电场Ｅｃ为２．９１×１０６Ｖ／ｍ，剩余极化强度Ｐｒ为７×１０－３Ｃ／ｍ２。     

小波-神经网络在故障诊断中的应用

根据旋转机械振动信号特点,提出了小波分析和概率神经网络相结合的故障诊断方法。该诊断方法利用小波分析进行预处理-获取机械故障特征向量,概率神经网络应用该特征及对应的故障类型建立非线性映射,实现故障诊断。通过计算机仿真和试验的结果,表明该方法运算速度快、对样本噪声有较强的鲁棒形,结构简单,工程上易于实现,为旋转机械故障诊断提供了实践方法。     

频率扫描法标定法布里-珀罗腔的锁定模式

提出了一种新的法布里一珀罗腔锁定模式标定方法——频率扫描法,并对该方法进行了理论推导和实验研究。在实验中,利用该方法标定出法布里一珀罗腔的锁定模式数为1996,并通过频点预测验证了方法的准确性。该方法简单易行,完全符合标定的精度要求。     

一种X波段同轴-扁波导变换器的设计

为满足工程需要,设计了端射式同轴-扁波导变换器,因该变换器所用波导为扁波导,工作频段存在高次模,为抑制高次模的产生,加载了梯形匹配块。经过实验验证,该方法切实有效,较传统的设计方法,变换器电讯性能相当,长度却显著减小。     

基于α-β-γ滤波的迫击炮定位

针对迫击炮的侦察定位问题,介绍了一种基于α-β-γ滤波的定位方法。该方法首先根据外弹道学确定弹丸飞行的质心运动方程,然后利用常增益的α-β-γ滤波跟踪求解弹丸的运动参数,最后通过龙格-库塔( Runge-Kutta)方法求解质心运动方程,并外推求得炮位位置。仿真结果表明,该方法在保证较高迫击炮定位精度的同时实时性能较传统方法大幅提升,有显著的工程意义。     

一种接触质量高和兼容特性好的金属-量子点-金属结构的自对准制备方法

我们报道了一种“金属-量子点-金属”结构的自对准制备方法。该方法主要包括“电子束曝光-薄膜淀积-刻蚀”工艺,具有套刻容限大、开发周期短以及可兼容多种材料等优点,尤其适用于具有类似结构的纳米器件制备。该方法中使用的牺牲层工艺和强化版图,降低了剥离工艺的难度,提升了可制备器件结构的力学强度。最后,作为应用实例,我们用该方法制备了尺寸为 255 nm × 45 nm × 30 nm（ 长 × 宽 × 高)的相变节点。     

CISPR 16-1-4:2010+A1:2012新增场地验证替代方法

正2012年7月11日,CISPR出版了CISPR 16-1-4的最新修订版(ed.3.1),该修订版中主要引入了一种替代归一化场地衰减(NSA)场地验证方法---参考场地法(RSM)。其实早已有委员在CISPR A中提出采用该方法,只是某些国家一直不赞成实施此方法,所以该替代方法直到今年才列入标准中。由于引入了RSM,该修订版标准的主要改动集中在了标准的第五部分,其他部分仅涉及到了一些定义     

用激光与基质隔离技术制备微晶镍和无定形镍铝合金

利用脉冲激光加热的特点,结合超低温基质隔离技术,制得了结构疏松的微晶镍和无定形镍铝合金及其超细微粒,粒径可达5～10nm。用γ-Al_2O_3基片收集的样品,用扫描电子显微镜放大1.2万倍看不出载有样品的基片与γ-Al_2O_3空白基片形貌的差别。这一方法适用于寻找新的金属催化剂、实验室制备金属微晶和无定形金属。     

填充热丝激光窄间隙焊接的实验研究

将填充热丝应用到高光束质量、长焦距的光纤激光窄间隙焊接中,不锈钢母材通过激光加热,镍基焊丝通过电流加热,有效利用复合热源的优势,提高了焊丝过渡稳定性和熔覆效率。通过高速摄像机对送丝过程进行在线观察,分析工艺参数对焊丝过渡的影响。研究不锈钢和镍基合金异种金属窄间隙焊接接头的凝固组织,并对焊缝金属进行元素分布扫描。研究发现,由焊丝电流和送丝速度等工艺参数决定的送丝稳定性是影响填充热丝激光焊接质量的最主要因素。对于窄间隙焊接,采用与间隙宽度相当的离焦光斑激光热导焊,可形成较好的侧壁熔合,由熔融金属曲面和侧壁构成的激光反射是侧壁熔合的主要原因。焊缝冷却速度较快,焊缝金属的凝固组织呈明显的对生生长,在坡口侧壁附近其生长方向与侧壁近似垂直,焊缝不存在宏观偏析。在间隙底部直角处容易出现未熔合现象,采用底部圆弧过渡的U型坡口后,可较好地解决底部未熔合问题,获得了无宏观缺陷的焊接接头。     

同轴送粉激光成形中粉末与激光的相互作用

详细介绍了同轴送粉激光成形过程中，金属粉末与激光束相互作用时间的计算方法。在ANSYS软件平台上，建立了金属粉末穿越激光束过程中粉末温度场的计算模型。系统计算了不同颗粒大小316L不锈钢粉末与不同功率激光束相互作用后的温度。在此基础上，计算了金属粉末与激光束的能量交换及金属粉末落入激光熔池后与激光熔池的能量交换。计算结果表明，在激光束直径为3mm条件下，316L不锈钢粉末穿过功率大于1000W的激光束后，所有尺寸金属粉末均被熔化，即金属粉末以液态进入激光熔池。通过金属粉末与激光束及激光熔池的能量交换计算，可知在激光成形中，约有5％的激光能量用于加热和熔化粉末，而大约95％的激光能量用于激光熔池的形成及由于热传导造成的热量损失。     

激光打孔过程的半解析模拟研究

激光打孔过程是激光与物质相互作用的复杂物理过程,涉及物质在激光作用下的多种物态变化。为模拟激光打孔过程,将物质状态随加热时间的变化等效于无限大介质内部热源功率密度分布随时间的变化,采用热物性参量为恒量的无限大均匀介质中热扩散方程的解为理论工具,给出了该过程的近似数学表达式,并编制软件模拟了激光打孔的孔洞形成过程。模拟计算表明,所设计的软件能够模拟一个合乎逻辑的材料孔洞形成的过程,如果改变计算参量,则可以实现不同形状的孔洞。该研究将为工业生产中激光加工工艺的制定或激光辐照下材料的热损伤快速估计提供一种快捷的工具。     

Steerable ELF/VLF radiation produced by an array of ionospheric dipoles generated from HF heating

A very low frequency (VLF) or extremely low frequency (ELF) dipole source has been created within the lower ionosphere by modulating the atmospheric dynamo currents with a ground-based high power HF source from the Arecibo Observatory. The authors and their colleagues have demonstrated that ELF or VLF generated in this way and injected into the earth-ionosphere waveguide could be received a few thousand kilometers away. The injection properties due to an array of ionospheric dipoles as a function of array geometry and element currents that will allow steerable ELF/VLF radiation within the earth-ionosphere waveguide are investigated theoretically. The ionospheric array factors for a linear and a planar array of Hertzian dipole sources are developed and their properties examined. The principle of pattern multiplication is then applied to include the effect of the ionospheric array element. This provides a means for predicting the field strengths at a remote receiving site due to a steerable linear or planar array of ionospheric sources generated by high power HF periodic plasma heating.     

镀锌板激光钎焊钎缝成形和接头质量研究

本文以CuSi3为钎料,电镀锌钢板为母材,CO2激光为热源,对卷对接接头进行了激光填丝钎焊研究。试验过程中,通过改变钎焊工艺参数及激光入射方式,研究了镀锌钢板激光填丝钎焊在不同热输入下的钎缝外观成形规律。结果表明,激光功率和光斑直径是影响钎缝成形最重要的因素;倾斜入射激光可以改善钎缝成形质量。此外,对不同热输入和同一接头不同部位的界面结合情况和界面元素的分布进行了SEM观察和电子探针分析。结果表明,随着钎焊线能量的增加,Si、Mn元素容易在界面处出现偏聚;相对于接头上部,接头下部钎料与母材结合微弱,界面更容易出现Si、Mn、Zn元素的富集。     

用于材料改性的宽束离子源现状及其发展

本文叙述了对材料表面改性的宽束离子源的要求，重点介绍了考夫曼型气体离子源及电子束蒸发强流金属离子源，也介绍了ＲＦ、ＥＣＲ离子源及ＭＥＶＶＡ源。     

PVT法生长大直径SiC晶体粉源的热特性及对生长的影响

研究了SiC粉料的空隙率对晶体生长的影响.分析比较了当粉料取不同空隙率时粉料中以及生长腔内温度分布的异同,并结合实验研究了生长腔内等温线的不同形状和生长晶体表面形貌之间的关系.数值计算和实验结果均表明,生长腔内等温线的形状直接决定着生长晶体的表面形貌;粉源内较大的空隙率有利于粉的有效升华和晶体的稳定生长.     

Measurement of density fluctuations on the JIPP T-IIU tokamak via an HCN laser scattering

Observation of density fluctuations in tokamak plasmas is important to study the plasma confinement and to perform high power heating of the plasma. We observed the density fluctuations by means of an HCN laser scattering method during rf heating in the ion-cyclotron range of frequency on a tokamak plasma. The density fluctuations at the drift wave frequency are not enhanced so much by the heating, but the frequency spectrum is shifted to higher frequency. The increase of the density fluctuation level during the heating has been observed only in low-frequency region owing to MHD activity.     

Nondegenerate Phase-Locking of a Semiconductor Laser by Sideband Injection

A semiconductor laser rate equation theory is presented that describes sideband injection locking under both weak optical injection and current modulation. By simultaneous optical injection and current modulation, control of both the phase and the frequency of a semiconductor laser is demonstrated. The phase-locked semiconductor laser operates at a different frequency to the optical injection source, with a frequency-difference given by the current modulation frequency. This method can be used to produce broadband sources, such as those producing ultrashort pulses and those required for coherent control, or to create high-frequency electronic oscillator sources with phase control by interference beating