离子注入对金属表面性能的影响

离子注入是一种新的材料表面改性技术。其原理是在高真空中以较高的能量将某种特定离子注入材料表面,使材料的表面性质得到改变。该技术用于金属材料表面改性,有着一些独特的优点。离子注入是非平衡过程,不受平衡相图及扩散规律的限制,可向任何金属基体注入     

氧气含量对氦氧等离子体射流特性影响

大气低温等离子体射流具有成本小、温度低等特点,获得了广泛的工业应用。采用高压高频交流电源,通过PC控制系统调节氦气和氧气的比例,建立了等离子体射流试验系统。利用高速相机获得了放电图像,测量了射流发光长度和放电起始电压,系统分析了氧气含量对氦氧等离子体射流特性的影响。研究结果表明,氧气会抑制放电过程的发展,进而对等离子体射流的特性造成影响,使得等离子体射流的发光强度和长度大大降低;放电起始电压增大,放电频率增大,放电电流尖峰数值增大,而放电功率则没有太大变化;He和N的光谱强度随氧气含量增大而减小,O的光谱强度呈现先增大后减小的趋势。     

介质阻挡等离子体对航空发动机燃烧室特性的影响

建立了航空发动机燃烧室等离子体助燃实验平台,开展了航空发动机燃烧室DBD(dielectric barrier discharge)等离子体助燃在模拟航空发动机燃烧室最大状态条件下的性能实验。通过正常燃烧和等离子体助燃的对比实验和分析,研究了等离子体助燃对4种余气系数和5种电压条件下的平均出口温度、燃烧效率、出口不均匀系数的影响。实验结果表明,与正常工况相比,等离子体助燃后的燃烧效率有所提高,当电压为40 kV时,等离子体助燃时的燃烧效率在富燃料条件下提高了2.31%。实施助燃后出口温度场均匀性也得到改善,但在富油条件下效果最好,出口温度分布系数的减小量超过5%。这些结果对未来将等离子体助燃技术应用于航空发动机燃烧室并提高其性能具有一定的参考价值。     

电子平行金属表面运动激励表面等离子体波研究

从麦克斯韦方程组出发,结合边界条件,理论分析了电子平行金属表面运动所激励的表面等离子体波的色散关系等特性,分别讨论了匀速电子在金属块和金属薄膜上方运动激励表面等离子体波的两种情况。并结合粒子模拟仿真,对理论分析进行了验证。     

纳米棒结构表面等离子体波导的光传播特性研究

用时域有限差分方法(FDTD)研究了金属平行纳米棒和π型纳米结构表面等离子体(SPs)波导的光传播特性.在调制高斯脉冲平面波入射条件下,这两种纳米棒波导结构具有形状相似、大小不同的SPs瞬态激发光谱.在高数值孔径聚焦倏逝场入射条件下,π型纳米结构能够激发纵向SPs,使得它具有更均匀的局域场增强特性和更好的远场传播能力.     

光突发交换网络特性对TCP性能的影响

TCP／IP分组在光突发交换（OBS）网络的边缘汇聚成突发，突发通过OBS网络交换,为了定量研究TCP性能与汇聚时间的关系，从汇聚时间的角度仿真TCP性能，发现汇聚时间对TCP性能的影响存在门限值，在该门限值以上TCP吞吐量快速下降，同时发现，当丢失的突发中含有3个以上连续传输段时，TCP发靖将超时，理论分析了上述过程，验证了仿真结果的准确性。     

粗糙目标光外差信号特性对探测阈值的影响

传统目标回波光外差探测使用高斯分布等简单模型来描述,这常常导致判决误差.笔者提出利用多项式对实际目标测量数据进行拟合,给出较准确的概率分布曲线.通过对某装甲车表面样块多组测量数据的统计分析显示,利用多项式拟合来确定判决阈值,比起用简单的高斯分布来确定阈值,可以获得更高的检测概率和更低的误警概率.研究表明,对实测中频信号的统计直方图进行多项式拟合,有利于精确设置探测阈值,可以使检测概率提高6.02%,误警概率降低7.7%.文中结果为粗糙面回波外差探测系统设计提供定量参考,也为探测系统性能评估仿真提供依据.     

脉冲液相等离子体固氮特性及影响因素

低温等离子体固氮具有无需高温高压条件、绿色环保、易于与可再生能源匹配等优点。掌握低温等离子体固氮特性、提高固氮特性具有重要的理论意义和实用价值。采用一种液相放电等离子体固氮的反应装置,开展不同脉冲电源激励等离子体固氮实验,探究液相放电固氮特性和规律。通过采用4台不同的脉冲电源激励固氮反应装置液相放电,测量放电过程中的电压及电流波形,并表征放电过程中水溶液的活性氮浓度变化,基于放电过程中的电学特性和氮特性,计算4台电源相对应的能量效率。结果表明,瞬时功率和单脉冲能量越大,固氮速率越快,能耗效率越优;脉冲幅值和重复频率增加有利于等离子体液相放电固氮速率提升。     

等离子体天线的发射特性

采用自行设计的高频发射机(10-20 MHz),时环天线和线天线进行了激发实验．结果表明：直接耦合环形天线在射频(RF)功率大于10 W时,可激发天线中的气体形成等离子体,射频功率降到5 W时,等离子体仍可维持．对于线天线,直接耦合时射频功率达到20 W时可激发产生等离子体；电容耦合时射频功率达到30 W时可激发产生等离子体,射频功率降至10 W时,两种耦合方式均可维持等离子体．用环形金属天线作接收天线,剥量了环状和线状等离子体天线在直接耦合方式和电容耦合方式时的发射性能,结果表明：等离子体天线与普通金属天线一样具有辐射性能,接收到的信号电平随发射信号电平增大而增大,呈近似线性关系．因此,等离子体天线可以用于高频无线电通信．     

纳秒脉冲等离子体对静止大气的激励特性

应用介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)等离子体激励对静止大气进行诱导,分别使用交流(alternative current,AC)等离子体电源和纳秒脉冲(nanosecond pulse,NS)等离子体电源进行激励。激励器放置在600 mm×500 mm×500 mm的光学玻璃箱内。利用粒子图像测速技术(PIV,particle lmage vbelocimetry)对激励器周围的诱导速度场进行了测量,给出了时间平均速度分布结果。实验结果表明:纳秒脉冲介质阻挡放电等离子体(NS-DBD)对静止大气的时均诱导效应和连续交流介质阻挡放电等离子体(AC-DBD)类似,都是以壁面诱导气流的形式出现,激励电压越大,壁面射流诱导速度场范围及最大诱导速度越大;AC-DBD等离子体激励产生的诱导速度场由裸露电极指向覆盖电极,最大诱导速度约为4 m/s;而NS-DBD等离子体激励在激励器顺电势和逆电势方向均有诱导速度,且主要诱导速度场出现在激励器逆电势方向;NS-DBD的最大诱导速度约为0.3 m/s;从对静止大气的诱导速度场大小来看,纳秒的动量输入几乎可以忽略不计。     

钒补偿度对SiC光导开关特性影响的研究

利用半导体器件仿真软件研究了钒掺杂半绝缘碳化硅(SiC)光导开关(PCSS)在电容放电电路中的瞬态特性。在非故意掺杂氮浓度为1×1014 cm-3、硼浓度为1×1011 cm-3和电容初始电压为1000 V的条件下,当钒浓度为1×1012 cm-3时,电路在初始阶段有一个完整的振荡脉冲电流,随后存在较大的泄露电流,当光导开关受到波长为532 nm、功率为2400 W/cm2激光的激发时,电容放电形成幅值约为88 A的陡峭脉冲电流,激光结束后电路还有较大的拖尾电流。随着钒浓度增加到1×1014 cm-3,初始阶段的振荡电流消失,漏电流和拖尾电流均减小,受到激光激发时所形成的脉冲电流幅值约为8 A,而钒浓度增加到1×1017 cm-3时,幅值减小到2.5 A。     

空间激光通信光学系统对信号光偏振特性影响研究

在相干光通信系统中,信号光与本振光的偏振特性的不一致会改变光信号的偏振态,会影响相干通信系统的效率。信号光经过空间光通信光学系统时,通过部分光学元件时并不是垂直入射,对空间光通信光学系统进行建模,利用仿真软件得到了光束经过系统中元件偏振态分布特性。分析产生偏振改变的原因,并在最后给出了信号光经过该系统后的偏振态改变量与补偿办法。     

pH值对水剂法提取花生蛋白凝胶特性的影响

采用水剂法提取花生蛋白,研究pH值对花生蛋白热致凝胶特性(凝胶硬度、持水性、动态流变性质、凝胶作用力)和部分结构性质(表面疏水性、游离巯基、内源荧光光谱)的影响。结果表明:pH值为3时花生蛋白凝胶具有最大的凝胶硬度、持水性和储能模量;在中性和碱性范围内,pH值为8时花生蛋白凝胶的硬度、持水性和储能模量最高。花生蛋白凝胶溶解度测定结果表明,疏水相互作用在花生蛋白凝胶形成过程中发挥最主要的作用,二硫键其次。分析花生蛋白的结构性质可知,pH值为3时花生蛋白的表面疏水性和游离巯基含量最高,且花生蛋白内源荧光光谱发生了明显的红移;而在中性和碱性范围内,pH值为8时花生蛋白表面疏水性最强,游离巯基含量较高。     

等离子体对电子注的聚束特性的研究

导出了充等离子体微波管漂移空间电子运动轨迹方程,根据方程性质将空间划分为α区和β区并在两区求解该方程,研究了电子注在该区的运动及其聚束特性,并对某些参数对聚焦性能的影响进行了较深入的讨论。研究表明,填充等离子体后,电子注被明显聚焦,漂移管的设计及电子注运动形态的调节更为方便。     

等离子体发生器结构对热效率的影响

为了研究层流等离子体发生器结构对发生器热效率的影响,进而指导层流等离子体发生器的设计,通过实验获取了两种不同结构层流等离子体发生器在相同工作参数下的弧压和热效率。根据实验结果对两种不同结构层流等离子体发生器的弧压特性和热效率进行对比分析。分析结果表明:采用纯氮气作为工作气体时,在相同工作参数下,虽然分段式阳极结构层流等离子体发生器的弧压较高,但其热效率较传统两极式层流等离子体发生器低。     

等离子体抛光对表面粗糙度的影响

为了得到超光滑表面且无表层损伤的光学元件,引入一种新型的超光滑表面加工技术——等离子体抛光.在新设计的等离子加工实验平台上进行了等离子体加工工艺实验,对氧气流量,放电功率大小,磁场大小几个参数对基片表面粗糙度的影响进行了实验研究,且优化了工艺参数.结果表明增加氧气流量,合理控制功率和磁场强度都会使等离子体抛光基片表面粗糙度减小.当氧气流量为50 sccm,功率为80 W,磁场强度为17 mT时,粗糙度达到最小值0.9 nm.     

结构光图象的轮廓提取

介绍了对曲面进行光电式非接触测量的结构光图象法,提出了结构光图象正确轮廓的概念及其提取方法－深度约束法,它所提取的轮廓象素点全部位于同一光切面上。     

结构光图象的轮廓提取

介绍了对曲面进行光电式非接触测量的结构光图象法 ,提出了结构光图象正确轮廓的概念及其提取方法———深度约束法 ,它所提取的轮廓象素点全部位于同一光切面上     

结构参数对二维光子晶体波导慢光特性的影响

为了设计具有更好慢光特性的光子晶体结构,分析了结构参数对光子晶体线缺陷波导结构慢光特性的影响. 通过改变缺陷柱的位置和大小,用平面波展开法(PWE)分析了导模频率和群速度及色散. 分析结果表明,缺陷柱的大小和介电常数的变化对导模的慢光值影响更大,而缺陷柱位置的变化则能优化慢光的群速度色散特性. 根据结论,通过对波导结构进行针对性调整,可得到具有更好慢光特性的新型光子晶体结构.