掺杂BaF2晶体闪烁性能的研究

在 BaF₂晶体中掺人 LaF₃,CeF₂,NaF 结晶出 BaF₂(La),BaF₂(Ce),BaF₂(Na)晶体,经测试,其中 BaF₂(La)晶体闪烁发光快成分的强度比纯 BaF₂晶体不减弱,而发光慢成分被抑制3倍,耐辐照能力可以达10⁶rad,表明新晶体有希望满足未来高能物理实验的要求。同时我们对 BaF₂晶体自身的损伤机制和闪烁机制进行了深入研究。     

掺杂BaF2晶体的性能研究

生长了十几种掺杂的Ba₂F晶体.研究了共闪烁性能和抗辐照性能, 发现有些杂质对BaF₂闪烁体的光输出有很大影响, 另一些杂质影响不大, 还有的杂质不但影响不大, 而且还大大地提高了BaF₂晶体严重辐照损伤后的恢复能力.对上述结果作了解释.首次提出[F₂]心模型来解释BaF₂晶体220nm快成份发光的机制及其现象.     

掺杂BaF2晶体的性能研究

为提高 BaF₂晶体的性能,生长了掺杂 LaF₃、NaF、CeF₃及纯的 BaF₂晶体,测试了其紫外透过谱、X 射线激发发射谱、紫外光激发谱、抗辐照性能及能谱,发现只有掺杂1.0%LaF₃的 BaF₂晶体能大幅度降低慢成份而对快成份影响不大且在10⁵～10⁶rad辐照剂量之下和纯 BaF₂一样在快成份光输出上有抗辐照能力,首次发现掺杂 LaF₃的BaF₂晶体紫外光激发谱中,385nm 处新激发峰。     

稀土掺杂钙钛矿型氟化物晶体生长及其光谱

用Bridgman-Stockbarger法长出了Eu²⁺:KMgF₃和LiBaF₃单晶。用区熔法长出Re:LiBaF₃(Re=Ce³⁺,Tb³⁺,Eu²⁺)晶体。X光衍射分析表明由相图得到的原料比BaF₂:LiF=40:60(mol%)时生长的是多晶,因为,最开始析出的是BaF₂。对掺杂晶体进行了光谱研究。氮分子激光器泵浦的Eu²⁺:KMgF₃荧光光谱显示了多中心结构。     

NaCl元件保护膜制备工艺

本文给出采用As₂S₃薄膜材料征NaCl晶体表面上镀制保护膜及用交替的As₂S₃和BaF₂（或SrF₂）在NaCl基底上制备10.6微米分束板的技术。实验证明,As₂S₃对NaCl具有极好的保护性能,在50%的相对湿度下,仔细使用,可达半年之久而NaCl表面无发毛现象。在连续的100瓦级CO₂激光器的辐射强度照射下（采用风冷却基底）,膜层无损坏。     

模拟高能空间环境对光学材料在1050埃到3000埃之间紫外透过率的影响

在辐照前和第一次在1.0兆电子伏而第二次在2.0兆电子伏用10¹⁴电子/厘米²辐照之后从1050埃到3000埃范围测量了 LiF、MgF₂、CaF₂、BaF₂、Al₂O₃、和熔石英的透过率.当采用 Al₂O₃使熔石英,二氢化铵磷酸盐(ADP),方解石和 Corning 玻璃滤光片9—54和7—54屏蔽开直射电子束的时候,在2.0兆电子伏用10¹⁴电子/厘米²作了类似的测量.     

全固态连续波555 nm黄-绿光激光器

报道了全固态连续波555 nm黄-绿光激光器,黄-绿激光分别由Nd:YAG和Nd:YVO₄晶体的946 nm和1342 nm谱线非线性和频产生,两条谱线各自晶体对应的能级跃迁分别为⁴F_3/2-⁴I_9/2和⁴F_3/2-⁴I13/2。实验中采用复合折叠腔结构,利用LBOI类临界位相匹配进行腔内和频,当注入到Nd∶YAG和Nd:YVO₄晶体的泵浦功率分别为12 W和8 W时,获得542 mW的TEM₀₀连续波555 nm黄-绿激光输出,4 h功率稳定度优于±3.7％。实验结果表明,采用Nd:YAG和Nd:YVO₄两种激光晶体进行腔内和频是获得黄-绿激光的高效方法,并可以应用到其它两种激光晶体进行腔内非线性和频,获得更多不同波长的激光输出。     

10.6μm高能激光高反镜的研制

本文从膜系设计、材料选择、制备工艺及测量,较全面地论述了10.6μm高能激光高反膜的研制过程。研制成一种性能良好的三元混合氟化物（BaF₂,SrF₂,CeF₃）低折射率材料,并对由此材料蒸镀的膜层进行了晶体结构分析。已研制出反射率分别达99.0%、99.3%和99.5%的保护银膜、增强银膜和高增强银膜等三种高能激光高反膜,反射率是用自行研制的测量装置测定的。     

光折变晶体两波耦合增益系数强度特性理论研究

对两中心模型光折变晶体两波耦合增益系数Γ,总的有效陷阱密度N_eff和强度特性因子η(I)的强度特性进行了理论研究。结果显示在两中心模型的光折变晶体中,Γ,N_eff和η(I)有着复杂的特性。当S_Dγ_T/S_Tγ_D小时,对于A类和B类两中心晶体,N_eff随强度的增加而增加最终趋于饱和,当S_Dγ_T/S_Tγ_D大时,对于A类晶体N_eff增加到一个最大值后稍有减少,而对于B类晶体,N_eff增加到最大值后然而有较大的减少。不同类型晶体增益系数Γ有着不同的强度特性是由于晶体中有着不同的能级结构。     

YVO4-Nd:YVO4复合晶体热效应研究

在全固态激光器中使用了复合结构的激光晶体,通过端面泵浦复合晶体工作特点分析,提出了矩形截面复合晶体热分析模型。在热模型中,考虑了复合晶体具有轴向加热、周边恒温,耦合后的泵浦光束具有高斯分布的特点。利用热传导方程,得出了YVO₄-Nd:YVO₄复合晶体内部温度场及端面热形变的一般解析表达式。研究结果表明,若用输出功率为20 W的激光二极管端面泵浦YVO₄-Nd:YVO₄复合晶体(其中复合晶体中YVO₄晶体长为2 mm,Nd:YVO₄晶体长为6 mm,钕离子掺杂质量分数为0.5%),泵浦光斑为0.2 mm时,复合晶体内最大温升为324.5 ℃,泵浦端面具有3.61 mm的热形变量。在相同泵浦条件下,采用复合晶体替代Nd:YVO₄晶体,可将其最大温升降低23.4%,这对于消弱激光晶体热效应的影响,解决激光二极管端面泵浦激光晶体引起的非均匀温升以及热折裂问题,提高激光器性能有着重要的意义。     

用布里奇曼技术多坩埚生长CaF2晶体中热传导率对界面形状的影响

在布里奇曼晶体生长系统中,在确定温场,主要参数的条件下通过不同的多坩埚形式,进行CaF₂晶体的生长研究。观察到坩埚与晶体材料的热传导率严重地影响着界面形状的形成,进而影响着晶体的散射。在理论分析和实验的基础上,找出适宜的坩埚形式和生长方案。     

用锡盘抛光 α-Al2O3 单晶的初步实验研究

概述了抛光α-Al₂O₃单晶的意义、介绍了用锡盘抛光α-Al₂O₃单晶的实验装置、描述了抛光实验过程、研究了抛光时间和抛光液酸碱度对工件表面粗糙度的影响。通过改变抛光时间及抛光液pH值,可使α-Al₂O₃单晶工件表面粗糙度优于0.4nmrms.     

CW可调谐单频环形染料激光器β-BaB2O4晶体内腔倍频

本文论述了利用β-BaB₂O₄晶体进行内腔连续波环形染料激光器倍频,获得了可调谐单频紫外相干辐射。在292nm附近,用3WAr⁺激光(全谱线)泵浦,得到非线性转换系数～8.33×10^-4W^-1。通过改变相位匹配角,在288～302nm范围内输出连续可调谐紫外谐波。β-BaB₂O₄晶体角灵敏度～27cm^-1/mrad。     

用Bridgman-Stockbarger技术多坩埚生长氟化钙晶体的研究

用Bridgman-Stockbarger技术多坩埚生长氟化钙晶体,在合理的温场条件下,成功地生长出质优量多的不同直径的晶体。成品率高于单坩埚生长,达70%。对批量生产,缩短生长周期,提高经济效益,具有明显的价值。(利用多坩埚可以生长不同形状的异形体晶体)     

Microstructure,Physical Properties,and Tribological Characteristics of Composite Solid Lubricant Coatings with Gas Atomized BaF2-CaF2

PS304 is a NASA-developed composite solid lubricant for friction and wear reduction at high temperatures. The microstructure, physical properties, and tribological performance of PS304 using standard comminuted BaF₂-CaF₂ and novel gas atomized BaF₂-CaF₂ were compared. Two atomized BaF₂-CaF₂ particle size distributions were used. Overall, feedstock powder with atomized BaF₂-CaF₂ flowed more freely than standard PS304 feedstock. The cohesion strength of coatings with atomized BaF₂-CaF₂ was lower than that of standard PS304, while the hardness of all of the studied coatings was essentially the same (approximately 58 HRA). Pin wear was lower against the new coatings and the coefficients of friction were essentially the same for all coatings. These results indicate that atomized BaF₂-CaF₂ can be substituted for comminuted BaF₂-CaF₂, providing a high-volume BaF₂-CaF₂ fabrication technique to reduce the cost of PS304 and improve its commercial availability.