铜靶上激光等离子体诱发电势信号的实验研究

纳秒脉冲激光等离子体在周围空间激发电场,以金属靶作为探针即可测定靶上感应电随时间的变化,提出了"元靶探针"探测等离子体电学信号的测试方法.测试数据表明,在无偏置电压条件下,靶电势曲线呈双峰结构,电势峰值随激光能量单调增大;在外加负高压偏置条件下,靶感应电势曲线整体上(约ms)呈单峰结构,电势峰值随偏置电压增大而增大并出现饱和趋势,同时在信号的初期阶段(约700 ns)出现高频振荡现象,振荡频率不随激光能量及置电压发生变化.     

基于线结构光旋转扫描和光条纹修复的三维视觉测量技术研究

非接触式三维视觉测量广泛应用在工业制造质量检测中。针对工业金属零部件检测的应用场景,提出了一种基于线结构光旋转扫描和光条纹修复的三维视觉测量方案。首先,通过基于线结构光投影的计算机视觉技术,设计了线结构光旋转扫描视觉子系统,并对工业相机、线结构光平面和旋转扫描中心轴进行标定;然后,针对采集到的光条纹图像存在低灰度区域缺失数据的问题,提出了基于缺失区域自适应灰度增强的光条纹中心线提取算法,有效修复了被测零部件的线结构光投影条纹;同时,利用文中提出的线结构光三维视觉测量方案,通过重建标准球棒的表面点云计算两球直径和球间距来评价测量系统的精度,测量系统精度优于0.06 mm;最后,进行金属轮毂外轮廓形貌测量,通过重复性实验计算轮毂外轮廓最大半径,验证重复性误差优于0.03%。实验结果表明:该方法可以无损伤、高效率、高精度地实现工业金属零部件三维测量,弥补了接触式三维测量方法的缺陷。     

01μm尘埃粒子计数器光学传感器

本文分析了首台国产０１μｍ尘埃粒子计数器中光学传感器设计与研制中的关键技术问题。详细研究了半内腔激光器腔内杂散光的分布特征，结合旋转椭球面反射镜聚光系统的大立体角反射共轭成像弥散斑分布的计算结果，设计了具有高信噪比输出的大立体角矩形光敏区共轭成像空间滤波光阑系统。光学传感器的检测灵敏度完全达到了设计要求     

微粒光散射理论与测试技术研究

本文全面系统的论述了不同粒度段光散射理论与粒度分布测试技术 ;报道了基于MIE散射理论的亚微米粒度分布测试理论与技术的研究成果 ,提出了基于夫朗和费衍射理论的修正公式和密集颗粒粒度的测试方法。     

双光子过程中原子和光场量子态保真度的演化

考虑了动态Stark移位,通过计算双光子过程中压缩相干态的保真度,讨论了双光子J-C模型中能级的动态Stark移位和光场的压缩因子对量子态保真度的影响.研究表明:保真度的演化呈现明显的量子崩塌-复苏振荡.当考虑动态Stark移位时,通过比较可以明显看出,在量子信息的处理和传递过程中,原子、场和系统的保真度明显好于不考虑动态Stark移位的情形.初始场强调制了原子、场和系统保真度演化的量子崩塌复苏周期,使场保真度演化中的振荡脉冲变窄.同时,压缩因子影响着体系中原子和场之间的能量交换.     

0.1μm激光尘埃粒子计数器中点光源大立体角反射成像弥散斑及其…

本文详细分析了一股凹面镜对点光源大立体角反射成像弥散斑二维分布的计算方法，进而设计了我国首台０．１μｍ激光尘埃粒子计数器的矩形光敏区共轭成像空间滤波器，应用该滤波器后光学传感器的信噪比得到了显著提高。     

0.1μm 激光尘埃粒子计数器中点光源大立体角反射成像弥散斑及其处理

本文详细分析了一股凹面镜对点光源大立体角反射成像弥散斑二维分布的计算方法，进而设计了我国首台０．１μｍ激光尘埃粒子计数器光学传感器的矩形光敏区共轭成像空间滤波器。应用该滤波器后光学传感器的信噪比得到了显著提高。     

不同光源对激光尘埃粒子计数器性能的影响

使用Beam Profile2350 光束诊断仪测量了氦氖激光和半导体激光两种典型光源的光束特性,并分析了将它们作为激光尘埃粒子计数器的光源时,其在光敏区所产生光场的不均匀性。同时讨论了光场不均匀对计数器性能的影响,计算了两种不同光源下,计数器计数效率和分辨比率的差异。结果表明,以半导体激光作为计数器光源时,光敏区的光强均匀性更好,计数效率更高,粒径的分辨比率较氦氖激光作用时提高了17 % ,增大了粒径的有效测量范围。     

利用金属外探针探测激光等离子体的电学效应

利用Nd:YAG脉冲激光烧蚀Cu靶,实验研究了空气中激光等离子体电学效应在金属探针上产生的电信号的形成机制与演变规律,对探针与烧蚀点之间的距离对电信号的影响进行了测试。结果表明:信号结构与探测距离密切相关,探针距离较近时(<3mm),信号具有正负双极分布结构,距离较远时(>3mm),则仅表现为负脉冲单峰结构,且信号幅值与探针距离之间满足Ia∝d-2。对该信号进行详细分析后得出:从等离子体区域出射的高速电子和离子到达探针是信号形成的主要机制,并对信号幅值随探针距离的变化关系进行了合理解释。     

快速数据采集与缓存的硬件实现方法

本文介绍用于激光尘埃粒子计数器中,由硬件控制实现对大流量数据快速、准确采集计算和缓存的方法.采用CPLD对A/D转换器与FIFO等主要部件进行严格的时序控制,保证了电路在高数据处理速度条件下可靠工作.当粒子大量随机出现,而CPU来不及对数据进行处理时,A/D转换器转换的数据可以暂存在7203FIFO芯片中,且数据不易丢失,采集过程快速、准确,故本电路可以用于数据流量大、要求采集速率快,以及不可预测的突发事件的场合.应用于尘埃粒子计数器中的大量实验测试结果表明,此电路能快速、准确地对数据进行采集和缓存,对提高计数器的总体性能起到关键作用.