CO_2激光深熔焊接光致等离子体控制的研究

采用２．５ｋＷＣＯ２激光器焊接不锈钢，设计一个由两个同轴圆管组成的双层喷嘴，研究了Ａｒ和Ｈｅ的组合方式、流量、喷嘴角度等对光致等离子体控制效果的影响。当内管通Ａｒ，外管通Ｈｅ且喷嘴角度大于４５°时可将等离子体完全抑制在蒸发沟槽之内，从而获得具有大的熔深和深宽比的焊缝。控制等离子体所需的Ｈｅ气流量与焊接速度有关，焊接速度增加，Ｈｅ气流量减小     

辅助气体对CO_2激光焊接光致等离子体屏蔽的影响

采用２０ｋＷＣＯ２激光加工系统焊接低碳钢，研究了辅助气体对等离子体屏蔽临界功率密度的影响。研究结果表明，辅助气体不同时等离子体屏蔽临界功率密度由小到大的排列顺序为：Ａｒ→Ｎ２→ＣＯ２→Ｈｅ。Ａｒ作为辅助气体时，等离子体屏蔽的临界功率密度可以低至１．８５×１０６Ｗ／ｃｍ２。辅助气体对等离子体屏蔽临界功率密度的影响主要取决于气体的导热性和解离能，相比而言，气体电离能的影响是次要的。采用Ａｒ作为辅助气体时，等离子体屏蔽临界功率密度低的原因主要在于Ａｒ的导热性能差，激光支持的燃烧波（Ｌａｓｅｒ－ｓｕｐｐｏｒｔｅｄＣｏｍｂｕｓｔｉｏｎＷａｖｅｓ—ＬＳＣ）波容易过热和扩展。     

NeI2_（p1）态弛豫速率常数的测定

采用α源激励单光子计数技术，测定了Ｈｅ，Ｎｅ，Ａｌ，Ｈ２等气体压力对ＮｅＩ２ｐ１→１ｓ２跃迁谱线的影响，获得了ＮｅＩ２ｐ１态与Ｈｅ，Ｎｅ，Ａｒ，Ｈ２发生碰撞及Ｐｅｎｎｉｎｇ反应的速率常数，并与理论值作了比较。     

(Na0.5Bi0.5)TiO3陶瓷A位二价金属离子取代的研究

主要研究了用Ｂａ＾２＋、Ｓｒ＾２＋、Ｃａ＾２＋对钙钛矿结构（ＡＢＯ３）的无铅压电陶瓷（Ｎａ０．５Ｂｉ０．５）ＴｉＯ３（ＮＢＴ）的Ａ位进行部分取代后材料的介电、压电性能。实验表明,Ａ位Ｂａ＾２＋取代使ＮＢＴ的介电系数有明显的增大,而Ｓｒ＾２＋、Ｃａ＾２＋对ＮＢＴ的介电系数影响不大。而３种离子Ａ位的取代,都使ＮＢＴ的高矫顽电场有了大幅度的降低,其中以Ｂａ＾２＋的效果最为明显（２．５～２．０ｋＶ／ｍｍ）     

NaK分子D^1π态自发辐射寿命及其总碰撞猝灭截面的测量

本文通过脉冲染料激光５１４．５ｎｍ激发ＮａＫ分子，用时间分辨荧光法详细测量了Ｄ１π态有效辐射寿命随缓冲Ａｒ气压强的变化关系，利用Ｓｔｅｒｎ－Ｖｏｌｌｍｅｒ曲线外推得到了在Ｔ＝３４８℃时Ｎａｋ分子Ｄ＇π态（ｖ＇＝１，Ｊ＇＝６７；Ｖ＇＝１，Ｊ＇＝９５：Ｖ＇＝３，Ｊ＇＝１２２）的自发辐射寿命分别为１６．１ｎｓ，１５．１ｎｓ，１４．７ｎｓ。Ａｒ气对基碰撞猝灭截面分别为２．２８ｎｍ３，２．１２ｎｍ２和１．９５ｎｍ２。Ｎａｋ分子Ｄ＇π态自发辐射寿命以及Ａｒ气对Ｄ＇π态总碰撞猝灭截面的测量。     

C60掺杂氧化硅气凝胶的发光特性研究

报道了Ｃ６０掺杂气凝胶的奇异光致发光现象．利用两种掺杂方法制备了Ｃ６０掺杂ＳｉＯ２气凝胶样品，红外吸收光谱及飞行时间质谱测试表明Ｃ６０分子被成功地掺入ＳｉＯ２气凝胶中．在室温条件下，以Ａｒ＋激光（４８８ｎｍ，１０ｍＷ）激发，观测到Ｃ６０掺杂气凝胶的强可见发光，发光峰位置较纯Ｃ６０明显蓝移，但不同方法制备的样品的蓝移量不同     

Cr2O3改性PbTiO3压电陶瓷材料的研究

研究了Ｃｒ２Ｏ３作为改性添加剂对（ＰｂＳｍ）（ＴｉＭｎ）Ｏ３系压电陶瓷介电及压电性能的影响．实验表明，添加适量的Ｃｒ２Ｏ３能得到压电性能好、压电各向异性大、压电稳定性高的优良材料，其ｋｔ＝４５％～５０％，ｋｔ／ｋｐ＝１５～１８，ＴＣｆｔ３＝－０．８～－６ｐｐｍ／℃．因此，在研究、开发高性能压电材料过程中，Ｃｒ２Ｏ３不失为一种优良的改性材料．     

亚稳态He(2~3S)原子与N_2H_4分子传能产物的发光研究

本文在流动余辉装置上,研究了亚稳态Ｈｅ（２~３Ｓ）原子与Ｎ２Ｈ４分子碰撞传能,观察到了激发态产物ＮＨ（Ａ３Π→Ｘ３∑＋）、 ＮＨ（ｃ１∏→ａ１△）、 ＮＨ２（Ａ２Ａ１→Ｘ２Ｂ１）的发射光谱,由相对光谱强度求得了形成各产物的通道比;分析 ＮＨ（Ａ３∏,ｖ′＝ ０）的转动分辨谱的结果表明,ｖ′＝０能级上的转动布居是“双模”分布, 激发态产物 ＮＨ（Ａ）、 ＮＨ２（Ａ）的形成机理可能是： Ｈｅ（２～３Ｓ＋Ｎ２Ｈ４→Ｎ２Ｈ４→ＮＨ（Ａ）＋ＮＨ２（Ａ）＋Ｈ．     

Cr：LiCAF激光特性研究

Ｃｒ：ＬｉＣＡＦ（氟铝酸钙锂）是一种非常有用的固体可调谐激光材料。报道了Ｃｒ：ＬｉＣＡＦ的激光特性。用闪光灯泵浦Ｃｒ：ＬｉＣＡＦ激光器宽带输出４７２ｍＪ，斜率效率约１．２％。波长可调谐范围为７２２～８３６ｎｍ，最大可调谐输出能量为６０ｍＪ，中心波长为７８０ｎｍ。     

延长千瓦级CO_2激光器工作气体使用时间

ＪＫ－１３型２ｋＷ横流式ＣＯ_２激光器,在每天漏气速率为０．４ｋＰａ～０．５３ｋＰａ的条件下,采用排气逐步降低工作气压和更新部分工作气体的方法,工作气体使用时间达５００ｈ以上,激光器的输出功率平均为１．６ｋＷ,电光转换效率平均为 １５％,工作气体还能继续使用。     

圆筒结构千瓦横流CO_2激光器

本文报道一台圆柱形结构横流CO_2激光器及其运转特性.圆筒长度1.45m,直径0.45m,已获得大于1kW的输出功率.     

CW 20-kW SAGE CO2 laser for industrial use

A CW CO₂ laser with power output of more than 20 kW is described. The laser consists of a discharge excitation system named SAGE (Silent-discharge Assisted Glow discharge Excitation) and a ZnSe or KCl transmissive window for extracting high-quality beams with axisymmetric intensity profile from a confocal positive-branch unstable resonator. SAGE is effective in forming a uniformly distributed and stable discharge in a large-volume, high-pressure gas excitation medium. Together with appropriate high-pressure gas conditions and a properly selected zeolite to adsorb water vapor in the laser chamber, the transmissive windows enable gas-sealed operations. The structure of the 20-kW SAGE laser and its performance characteristics are described. The maximum CW power of 26.5 kW with an efficiency of 16.5% is attained with the ZnSe window, and a 20.3-kW power output is extracted through the KCl window. Long-term gas-sealed operation at a CW power level of 20 kW has been demonstrated for a period of 65 h     

单放电盒5kW横流CO2激光器气体流动特性研究

为了解决传统双放电盒横流5kW CO2 激光器双风道、风速小、体积庞大等问题,研究开发了单放电盒横流5kW CO2 激光器,采用气体动力学、放电区气体流场分析的方法,在保证风机强度的前提下根据通风机原理设计了一款铝质轻型离心风机,风机的进口直径为382mm,出口直径为451mm,蜗壳宽度为160mm,并进行了实验验证。结果表明,配置该风机的单放电盒的5kW CO2激光器提高了功率稳定性,放电区气体平均流速从60.8m/s提高到75.5m/s,缩小了弧光放电的面积,改善了近场光斑的强度及均匀性,采用铝制风机及单放电盒减小了激光器的整体重量和体积。这对CO2激光器向高功率、小体积、紧凑型发展具有重要意义。     

High power and high focusing CWCO2 laser using anunstable resonator with a phase-unifying output coupler

A high-power and high-focusing continuous-wave (CW) CO₂ laser with a novel unstable resonator was developed. This resonator contains a step-wise variable reflecting output coupler named the phase-unifying output coupler and a total reflector. The laser was excited by a capacitive-barriered AC discharge called a silent discharge. A linearly polarized laser beam with a diffraction-limited divergence angle of 0.55 mrad was obtained. Very stable CW laser operation at an output power of 5 kW was achieved with a threshold discharge power of 10 kW and a slope efficiency of 18%     

射频激励CO_2激光器的阻抗匹配及调制的实验研究

论述了射频（ＲＦ）激励气体放电所必须的在ＲＦ源与激光头放电气体之间的阻抗匹配器的工作原理及其实验，并依据研制成功的千瓦级ＲＦ激励快轴流ＣＯ２激光器的实际参数，论证了气体放电阻抗的计算、动态阻抗调配及ＲＦ泵浦调制的激光实验。     

高效率横向电激励连续CO_2激光器的研究

报道一种工业用高气压封闭形横向电激励二千瓦级连续CO_2激光器。连续运行13小时,输出功率高于2.3kW,能量转换效率大于17％。研究了放电特性、输出特性;测量了在不同放电条件下的电子温度和电子浓度。     

A large bore fast axial flow CO2 laser

A single-tube large-bore fast axial-flow CO₂ laser with a power output of 3.8 kW using a discharge length of 0.6 m is described which operates at currents in excess of 1.2 A. The high-power compact design is made possible by the use of multiple electrodes and by optimizing gas turbulence using high-velocity gas injection at the anodes to suppress the glow-to-arc transition and to fill the discharge tube. The critical parameters in raising the current at which the glow-to-arc transition occurs are shown to be the number and surface area of the cathodes and the effectiveness of the gas turbulence over the discharge length. The importance of the transition regions between the column and the electrodes is shown. Operation at currents in excess of 2 A without a glow-to-arc transition has been achieved     

用于白癜风治疗的308nm XeCl准分子激光系统

研制了一台用于白癜风治疗的308nm XeCl准分子激光系统。根据准分子激光器脉冲式放电的特点,设计了推挽式脉冲开关电源。实验研究了激光器脉冲重复频率、工作电压、气体寿命对激光输出能量的影响,并检测了激光输出脉冲能量的稳定性。通过自动反馈控制系统调整激光头放电工作电压实现输出激光能量的稳定。激光采用扩展型紫外液芯光纤传导,得到均匀性良好的治疗光斑,液芯光纤对308nm激光的传输效率约为70%。激光器脉冲重复频率1～200Hz,工作电压18～25kV,输出能量不稳定度小于4%。经光纤输出用于治疗的有效光斑直径22mm,脉冲能量密度2～3mJ/cm2。     

千瓦级连续CO_2激光器电子温度的自动双探针测量系统

本文提出了用Z-80微型机控制的电子温度双探针自动测量系统,给出了数据处理的软件程序。在HGL-81型2kW级CO_2激光器上对放电等离子体进行了测量。在不同电流、不同气压、不同气体混合比例、不同位置测得的平均电子温度为(1.7～3.2)eV,平均电子浓度为(0.62～1.36)×10~(11)cm~(-3),平均比电场为2.0×10~(-16)V·cm~2。     

约束放电激励千瓦级基模CO2激光器

本文研究了约束放电激励千瓦级基模CO2激光器。约束放电激励的思想核心是:利用正交或基本正交的电场或者电磁场在阴极位降区附近形成对带电粒子的捕集阱,由此产生对放电过程中从阴极发出的带电粒子的约束作用从而影响整个气体放电激励过程。