长脉冲激光与金属相互作用的影响

文章主要研究对象为长脉冲激光和金属材料,首先分析了长脉冲激光可能对金属产生的影响,然后通过理论与实际相结合的方式,又针对长脉冲激光对物质的作用展开了探究,希望文中讨论的内容可以在某些方面给相关人员以启发。     

激光辅助水中脉冲放电生成等离子体的数值模拟

提出了激光辅助水中脉冲放电生成等离子体的方法,结合经典的Drude模型,建立激光注入水中脉冲放电系统生成等离子体的二维流体数学模型,给出相应的数学方程,利用COMSOL Multiphysics软件模拟带电粒子与垂直注入等离子体通道的激光的相互作用过程,探讨了一定能量的激光作用于水介质脉冲放电系统时局部电子密度所受的影...     

激光与液体相互作用及其在激光推进中的应用

结合激光与液体相互作用过程在激光推进领域的应用,讨论了激光与液体相互作用的研究进展。指出了在激光与液体相互作用过程中亟待解决的问题。     

金属蒸气激光相互作用电路参量的最佳化

建立了一个完整的计算机模型．详细描述了相互作用电路的放电动力学过程。数值求解了电路中各电容器和激光管的放电电压和电流脉冲波形,得到了与实测波形一致的模拟结果。根据金属蒸气激光对放电电流脉冲的要求．进一步优化了电路参量。得到一组最佳电容组合为C1=1nF、C2=C3=0.3nF和Cn=2.5～3.5nF。     

扫描方式对激光金属沉积成形过程温度的影响

根据有限元中的"单元生死"技术,通过APDL(ANSYS Parametric Design Language)编程研究了沿长边平行往复、沿短边平行往复以及层间正交变向平行往复等扫描方式对整个成形过程温度的影响,详细探讨了各种扫描方式下温度的动态分布规律.在相同条件下,利用自行搭建的CCD比色熔池测量系统对成形过程的熔池温度进行采集.结果表明:通过CCD比色测温系统得到不同扫描方式下成形过程熔池区域的最高温度与数值模拟得到的基本相符,熔池区域的温度高低也与数值模拟得到的结果吻合.     

高功率激光与生物组织热相互作用的传热模型

基于高功率激光与生物组织作用会产生汽化、碳化和熔融等相变热效应的事实,建立了热相互作用的传热分析模型,它考虑了碳化层的存在,并具有两个移动的相间边界。不同激光强度下的数值模拟给出了组织中的温度场以及相间边界的温度、移动速度等参数的变化规律,进而预测激光切割深度。组织热损伤区大小,各种热效应发生时间等。     

脉冲激光烧蚀铝合金靶的实验研究与数值模拟

通过实验测量与数值模拟的紧密结合,研究了毫秒级脉冲激光对铝合金板的烧蚀效应。实验研究方面,测量了1053 nm固体脉冲激光辐照下,铝合金单板的烧蚀过程及温升规律。数值模拟方面,采用完全喷射烧蚀模型,建立了金属靶温度变化及烧蚀的数值模型。数值模拟结果与实验结果相符较好,表明所建立的二维轴对称烧蚀模型可以近似描述实验中的烧蚀效应。本文建立的数值模型亦可推广至三维情形。     

脉冲Ho∶YAG激光与生物组织相互作用效果与残留热效应的分析

医疗激光在生物组织切割领域应用愈加广泛,但其作用效果与不良反应仍未形成统一的参数标准,对操作经验依赖严重,不便于推广;而激光参数的选择又对产品开发具有决定性意义。为寻求医疗激光标准化的工程优选参数,通过动物体外实验,在模拟手术环境下考察了不同能量密度Ho∶YAG激光(50~400 J/cm2)与狗肾实质等组织的相互作用,获得了作用效果的统计结果、标本切片的显微图像、残留热效应记录。分析了作用效果的影响因素以及热效应的演化。研究发现,作用效果的归一化曲线在290 J/cm2存在峰值,可作为标准化工程优选参数的推荐值;影响因素和残留热效应的分析为医疗设备的改进提供了参考。     

分区预热对金属激光沉积成形温度场的影响

为减小工件变形和防止工件开裂,提出了采用分区预热装置对基板成形区和近成形区进行分区预热,利用温差拉伸效应主动控制降低应力的新思路。利用ANSYS有限元中的"单元生死"技术,建立单道多层激光沉积成形过程三维温度场的数值模拟模型,深入研究了在基板成形区和近成形区施加不同预热温度以及两区形成不同预热温差(预热温差分别为100℃、200℃、300℃)状态下对成形过程温度场和温度梯度的影响规律,并指出相对于基板整体预热方式,基板分区预热方式下的成形过程温度梯度更趋于稳定,有利于降低热应力;上述分析结果可为分区预热装置设计、预热温度的选择优化提供指导依据。     

基础研究与科学传播相互作用探析

介绍了基础研究与科学传播相互作用的原理,科技先行国家科学研究和科学传播相结合方面的典型做法;分析研究了我国目前基础研究与科学传播作用的现状;并对国内外基础研究与科学传播相互作用模式进行了比较;最后,提出了加强我国基础研究与科学传播相互促进作用的一些意见和建议。对于加强我国基础科学领域的科研与科普结合,促进科普事业发展有一定的借鉴意义。     

分布式PT对称非线性耦合器中光纤孤子间的相互作用

为了在光纤孤子的应用装置中讨论孤子稳定性和相互作用,数值地研究了变系数耦合非线性薛定谔方程组。结果发现微孤子相互作用存在于具有周期分布的色散和非线性参量的PT对称非线性耦合器中。而且,在不同初始条件下,包括同相输入的两个或三个等幅孤子,及含反相二孤子输入的三孤子,都存在这样的微孤子相互作用。此外,还讨论了在有限初始扰动下微孤子相互作用的稳定性。结果表明,有限初始扰动不会影响微孤子相互作用的主要特征。     

基于初始载波频移的孤子互作用抑制方法

介绍了一种基于孤子初始载波频移抑制孤子相互作用的方法.通过分析,发现孤子串最外层的两个孤子受相互作用影响最大,提出将孤子串中最外层的两个孤子进行初始的频率移动,较好地抑制了孤子相互作用.分析了频移量对传输距离的影响,结果表明对于具体的系统,存在最佳频移量.     

基于初始载波频移抑制孤子互作用

介绍了一种基于孤子初始载波频移抑制孤子相互作用的方法.通过分析,发现孤子串最外层的两个孤子受相互作用影响最大,提出将孤子串中最外层的两个孤子进行初始的频率移动,较好地抑制了孤子相互作用.分析了频移量对传输距离的影响,结果表明对于具体的系统,存在最佳频移量.     

行波管；集成极靴式磁聚焦系统；磁感应强度；数值模拟

集成极靴式互作用系统在高频段行波管中有着巨大的应用潜力,而在其设计和应用过程中,最大限度地克服横 向磁场是一个十分重要的问题。介绍了集成极靴式互作用系统的结构单元、工作原理和比较优势;基于一段特定几何尺 寸的集成极靴式互作用系统,先定性分析了影响其磁场分布的关键参量,然后利用CST 静磁工作室详细研究了各个参量 的变化与其磁场分布的相互关系。计算结果不仅可以进一步加深对矩形磁钢磁场分布的认识,也为集成极靴式互作用系 统的在高频段行波管中的应用奠定了基础。     

CO2激光与牙齿硬组织热作用的数值模拟

本文采用数值模拟方法,对不同波长、不同能量密度、不同脉宽的ＣＯ２激光与牙齿硬组织的热作用过程进行数值计算,得到了不同激光参数作用下牙齿硬组织内的温度分布及温度时间响应过程。     

一种复合腔回旋管注波互作用的数值模拟和分析

该文基于电磁粒子模拟技术,对一种Ka波段基波渐变复合腔回旋管振荡器的注波互作用过程进行了详细的模拟计算,分析了腔体几何参数、电子注半径、工作电流及工作磁场变化对互作用效率的影响,讨论了工作模式的稳定性。模拟结果表明,适当选择上述参数,在70kV,17A及速度比1.5的电子注推动下,平均功率可达716kW,互作用效率大于60%,且工作稳定。     

脉内调制信号的分析

通过对几种脉冲调制算法的比较，分析了各种算法的优缺点和适用范围，并在原算法基础上加以改进，提出了一种新的脉冲信号调制分析方案：针对不同的信号采用不同的算法。计算机仿真结果表明：此方案识别信号能力强，在较低的信噪比下具有很好的效果。     

螺旋线行波管的互作用瞬时现象分析

由于现有的互作用理论模型无法快速实时地研究瞬态导通现象并针对传输信号进行时频分析,适当改进了传统 L.Brillouin 模型螺旋线损耗部分的同时结合IBC 模型的集中衰减器与切断设置方法,建立了螺旋线行波管的时域非线性 互作用理论模型。在此基础上对一支行波管的瞬态导通过程进行粒子模拟(Particle-In-Cell,PIC)计算,通过针对互作用末端 瞬态导通时间内传输信号进行的详细时频分析可知,电子注的前端截面无法理想地规则调制是输出信号杂乱和输出功率 谱线异常等复杂瞬态现象产生的主要原因之一。