长脉冲激光辐照单晶硅的热损伤

为探究毫秒脉冲激光辐照单晶硅的热损伤规律和机理,利用高精度点温仪和光谱反演系统对毫秒脉冲激光辐照单晶硅的温度进行测量。分析温度演化过程,研究毫秒脉冲激光对单晶硅热损伤全过程的温度状态和对应的损伤结构形态。研究表明:脉冲宽度固定时,激光诱导的单晶硅的峰值温度随能量密度的增加而增加;当脉冲宽度在1.5~3.0 ms之间时,温度随脉冲宽度的增加而降减小。温度上升曲线在熔点(1 687 K)附近时出现拐点,反射系数由0.33增加为0.72。在气化和凝固阶段,出现气化和固化平台期。单晶硅热致解理损伤先于热致熔蚀损伤,在低能量密度激光作用条件下,应力损伤占主导地位,而在大能量密度条件下,热损伤效应占主导地位。损伤深度与能量密度成正比,随脉冲个数增加迅速增加。     

铁路隧道衬砌极限状态法设计验证研究

为了验证极限状态法在隧道衬砌设计中的可操作性,分别采用极限状态法和破损阶段法对铁路隧道衬砌进行了试设计,并对比分析了两种方法的试设计结果。研究结果表明:(1)当衬砌为素混凝土结构时,极限状态法的计算厚度均比破损阶段法计算厚度大,最大相差20 cm,需对极限状态法抗裂验算公式中的调整系数γ_d重新校核,校核后γ_d=1.55;(2)针对钢筋混凝土衬砌结构及明洞结构,极限状态法的设计结果与破损阶段法设计结果基本相同,钢筋混凝土结构的极限状态方程中相关分项系数及调整系数取值是合理的。(3)采用极限状态法(γ_d=1.55)与破损阶段法试设计工程投资相当,极限状态法较破损阶段法工程投资增加237万元,增加1%。     

The electron microscopy of post-growth induced defects of ZnSe/GaAs epilayers

A fundamental research of structural defects induced upon post-growth processing of ZnSe/GaAs epilayers grown on (100) GaAs was done by identifying defect-related reflections in the transmission electron diffraction (TED) patterns of ZnSe. Structural artifacts, other than the as-grown defects, on this material system could be excluded according to our results. Four types of abnormal reflections have been observed in addition to primary reflections. These extra reflections are sensitive to the post-growth processing of ZnSe epilayers and may arise from various external effects, rather than epitaxy growth, such as irradiation damage, surface oxidation, and surface contamination. By mapping these reflections at several major zone axes using TED patterns, we found that the reciprocal lattice for a ZnSe crystal with structural defects consists of two distinct types of extra reflections associated with irradiation damage. The first type of extra reflections is ±1/3{111} and the other is ±1/2{111} corresponding to pure-edge and non-edge dislocation loops, respectively. For (100) oriented wafers, the ±1/3{111} and ±1/2{111} reflections were observed only on two of the four possible 〈111〉 variants (i.e. [111]_Zn and [111]_Zn)and this phenomenon was attributed to the anisotropy of defect distribution. Extra reflections associated with surface oxidation and contamination are also observed. The orientation relationships between a surface hexagonal ZnO and a cubic ZnSe film are [0001]_ZnO//[−111]_ZnSe, and [01−11]_ZnO//[011]_ZnSe. The origin, characterization, and elimination of these induced reflections are discussed. With the knowledge about these extra effects on structural defect formation, we have shown the real microstructure of ZnSe epilayers.     

激光对光电探测器的损伤阈值研究

本文研究了1.06μm和0.53μm激光对硅pin光电二极管以及硅雪崩光电管的永久性损伤效应,测出了损伤阈值。实验发现,光电探测器的PN结受到激光热烧伤是造成其永久性损伤的重要因素,损伤阈值的大小与激光波长、脉冲宽度以及光电探测器结构有关。     

Mg:Er:LiNbO3晶体的激光性能和550nm寿命特性研究

本文采用Czchrzlski技术生长出优质的Mg:Er:LiNbO3[(X=2%, 4%, 6%, 8%, y=% （mol%）)]晶体,测试Mg:Er:LiNbO3晶体的光损伤阈值,红外光谱和紫外—可见吸收光谱,Mg2+浓度增加抗光损伤能力增加,其中Mg(6mol%):Er:LiNbO3和Mg(8mol%):Er:LiNbO3晶体抗光损伤阈值比LiNbO3晶体提高二个数量级以上。它们的红外光谱OH-吸收峰移到3535cm-1附近。Mg:Er:LiNbO3晶体中随着Mg2+浓度增加吸收边紫移程度增大。研究Mg:Er:LiNbO3晶体抗光损伤阈值增强机理,OH-吸收峰移动机理和吸收边移动机理。采用0.523μm激光进行泵浦获得高的利用率。在波长510—580nm范围内得到Mg:Er:LiNbO3晶体稳态发射谱。掺进4mol%的MgO是Mg:Er:LiNbO3晶体寿命最长的晶体。     

保护储层钻井液优化设计新方法及其应用

近年来,国内外均高度重视油气层保护技术的发展和领域的拓宽。暂堵技术是保护储层钻井完井技术的主要技术之一。针对中原油田特殊工艺井,开展了复杂地质条件下储层保护技术研究。采用一种理想充填新方法,对保护储层的钻井液暂堵方案进行了优化设计。实验结果表明,采用新方法可进一步提高储层岩心的渗透率恢复值,有利于更好的保护储层。     

江苏油田油水井套损机理与对策分析

针对JS油田套管状况逐渐变差,套损井数量呈上升趋势的现状,综合分析了JS油田油水井套损机理;针对JS油田油水井套管现状阐述油水井套管综合保护的措施,并对JS油田套损井修复技术进行了分析及实践,提高了油水井利用率,取得了明显的经济效益和社会效益。同时针对油田开发中后期套损井综合治理提出一些有建设性建议。     

大港油田水平井保护油层钻井液技术

水平井油层保护工作比普通开发井更为重要,其重要环节是钻井液的油层保护工作。大港油田集团钻井泥浆技术服务公司针对大港油田和冀东油田断块型砂岩油层特点,依据不同的完井方式,研究出适应不同区块、不同完井方式的水平井钻井液保护油层方案,在75口水平井进行了现场应用,取得了较好的油层保护效果,平均渗透率恢复值达到86.75%,试验井原油产量均超过配产指标。现场应用结果表明,广谱型屏蔽暂堵和理想充填保护油气层技术能实现有效暂堵,确保封堵效果,非常适用于非均质砂岩油藏的油层保护,其中理想充填保护油气层技术是借助计算机软件工作,操作更方便,它更适用于高孔高渗的砂岩油藏;低固相超低渗透保护油气层钻井液技术适应筛管完井的水平井油层保护,具有较高的现场应用价值;油层保护研究必须按区块、分层位进行,油层保护方案必须个性化,才能取得理想的效果。     

腰英台油田水锁损害影响因素及其减轻和解除方法研究

腰英台油田储层非均质性严重,属低孔、特低渗-超低渗、微细喉型储层,具有中等水锁性(平均损害程度40.4%)。水锁损害影响因素分析表明,油水界面张力越高,钻井液滤液等外来流体侵入储层后的含水饱和度越高,储层的渗透率越低,水锁损害程度越严重。由实验可知,提高返排速度,减小钻井液滤液等外来流体侵入的深度,在水驱过程中提高驱动压力梯度可减轻水锁损害;解除水锁损害较合适的途径可能是采用酸化或酸化与压裂相结合的方法增加储层的渗流能力,同时采用低毛管力工作液加强自身的返排,降低二次水锁损害。     

解决高速公路沥青路面早期损坏的技术途径

在对国内大量高速公路调查研究的基础上,论述了我国高速公路沥青路面早期损坏的两种类型:属于短时期内发生的水损坏、车辙、开裂损坏,以及沥青路面的耐久性差、使用寿命短的深层次早期损坏。针对水损坏、车辙、裂缝等局部性质的早期损坏,从路面结构、材料、施工、设计、管理等各方面分析了原因,提出了一系列有效防治高速公路早期损坏的技术措施。