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基于LIBS技术对铌基中锡扩散进行深度剖析

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广州化工 2024年第5期52卷 50-53,66页

作者：陈楠李暾何亚雄汪金凤张红蔡芳共西南交通大学物理科学与技术学院四川成都610000 西南交通大学电气工程学院四川成都610000 西华大学材料与科学工程学院四川成都610000

锡含量的扩散浓度变化对于超导材料的制备非常重要。本文基于LIBS技术研究了不同烧结温度下锡元素在铌片中扩散反应后样品内不同深度的锡元素的浓度分布情况。结果表明,700℃以下烧结的样品中,锡元素在铌片中的扩散深度高于800℃以上的... 详细信息

锡含量的扩散浓度变化对于超导材料的制备非常重要。本文基于LIBS技术研究了不同烧结温度下锡元素在铌片中扩散反应后样品内不同深度的锡元素的浓度分布情况。结果表明,700℃以下烧结的样品中,锡元素在铌片中的扩散深度高于800℃以上的锡扩散深度。锡元素扩散的同时形成Nb3Sn相,且晶粒迅速长大并形成了致密层,阻止了锡元素的进一步扩散。因此若想提高样品中的锡元素扩散深度以及在样品中的扩散浓度,需要在低温下长时间内进行,尽量避免晶粒的长大。

关键词：激光诱导击穿光谱锡扩散深度分析晶粒尺寸

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XY工作台六自由度误差在线测量和补偿

光学精密工程 2023年第12期31卷 1761-1773页

作者：林荣炜程真英何亚雄李洁李瑞君合肥工业大学仪器科学与光电工程学院测量理论与精密仪器安徽省重点实验室安徽合肥230009

为提高XY工作台对应功能点的空间位置精度,提出了一种六自由度(6-DOF)误差在线测量方法,并建立了相应的误差补偿模型。采用激光干涉原理测量工作台X,Y轴方向的定位误差和Z轴方向的直线度误差,采用激光自准直原理测量工作台绕X,Y,Z轴转... 详细信息

为提高XY工作台对应功能点的空间位置精度,提出了一种六自由度(6-DOF)误差在线测量方法,并建立了相应的误差补偿模型。采用激光干涉原理测量工作台X,Y轴方向的定位误差和Z轴方向的直线度误差,采用激光自准直原理测量工作台绕X,Y,Z轴转动的角度误差,从而实现6-DOF误差的在线测量。分析了6-DOF误差造成工作台对应功能点的空间位置误差,建立了基于阿贝原则和布莱恩原则的误差补偿模型。根据提出的测量方法,研制了一套高精度紧凑型的在位、在线6-DOF测量系统,将其应用于一台微纳米三坐标测量机的工作台上;以SIOS激光干涉仪为参考,对测量系统和误差补偿模型的有效性进行了实验验证,并评定了系统的不确定度。结果表明:经过6-DOF误差测量和补偿后,参考功能点在X,Y,Z向的最大位置误差由1.7μm,3.4μm,3μm分别减小至65 nm,81 nm,109 nm,其扩展不确定度分别为90 nm,98 nm,158 nm(k=2)。该方法和系统可被用于提高XY工作台的精度。

关键词： XY工作台多自由度补偿模型阿贝原则

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激光诱导氩气等离子体时间分辨特性研究

光谱学与光谱分析 2022年第4期42卷 1049-1057页

作者：何亚雄周文琦庄彬张永胜柯川许涛赵勇福建省先进高场超导材料与工程协同创新中心福建福州350117 福建师范大学物理与能源学院福建福州350117 西南交通大学超导与新能源研究开发中心四川成都610031

激光诱导击穿光谱(LIBS)以激光诱导微等离子体的原子发射为技术特征,在科研与工业领域正得到重视与蓬勃发展。作为环境气体的氩气对等离子体演化过程中粒子的碰撞过程有重要影响,决定着LIBS技术分析性能的发挥。利用光谱诊断技术深入研... 详细信息

激光诱导击穿光谱(LIBS)以激光诱导微等离子体的原子发射为技术特征,在科研与工业领域正得到重视与蓬勃发展。作为环境气体的氩气对等离子体演化过程中粒子的碰撞过程有重要影响,决定着LIBS技术分析性能的发挥。利用光谱诊断技术深入研究LIBS技术条件下氩气的光谱特征,对于提升LIBS技术及其应用水平具有重要的意义。利用中阶梯光栅光谱仪记录时间序列光谱信息研究了瞬态Ar等离子体碰撞和衰减过程,包括等离子体演化过程中的辐射机制和等离子体电子数密度及温度的时间演化特征。结果表明,在激光与氩气相互作用的初始阶段,光谱主要由连续辐射组成,在0.6μs后,光谱开始主要由氩原子、离子的离散跃迁辐射谱线组成。氩原子线和离子线的演化周期不同,在0~1.0μs延迟时间内离子线占主导,在1.0~30μs原子线占主导。利用Stark展宽,Saha-Boltzmann曲线方程对60,80和100 mJ脉冲激光能量激发下的等离子体的电子数密度和温度进行了计算,等离子体电子数密度在0.2~2.0μs延迟时间内快速衰减,之后在较长的延迟时间内缓慢下降,大约在4.0μs达到同一个数量级;等离子体温度(80 mJ)从初始0.2μs时的18000 K迅速下降到13000 K(2.0μs),在5.0μs后缓慢下降到12000 K。为进一步检验和优化激光脉冲用于氩气的分析性能,对氩的不同特征谱线信噪比随时间演化的特征进行了研究,结果表明,氩原子线在2.0~6.0μs的延迟窗口具有较高的信噪比,氩离子线则在0.1~1.0μs延迟窗口具有较高的信噪比。

关键词：激光诱导击穿光谱氩气等离子体时序特征时间分辨

微纳米三坐标测量机三轴垂直度误差测量及建模补偿

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计量学报 2022年第4期43卷 452-456页

作者：李瑞君李洁何亚雄程真英黄强先合肥工业大学仪器科学与光电工程学院测量理论与精密仪器安徽省重点实验室安徽合肥230009

垂直度误差是微纳米三坐标测量机的重要误差源之一,必须对其进行高精度测量并建立垂直度误差的补偿模型。采用基于光电位置敏感器件(PSD)的测量装置,先将三轴垂直度误差转化成相应方向的直线度误差再对其进行测量,并对微纳米三坐标测量... 详细信息

垂直度误差是微纳米三坐标测量机的重要误差源之一,必须对其进行高精度测量并建立垂直度误差的补偿模型。采用基于光电位置敏感器件(PSD)的测量装置,先将三轴垂直度误差转化成相应方向的直线度误差再对其进行测量,并对微纳米三坐标测量机的垂直度误差进行建模和补偿。通过对0级标准量块厚度进行测量和垂直度误差补偿,量块X、Y方向厚度测量误差分别减小了11μm和4μm,验证了垂直度误差测量方法和补偿模型的有效性。

关键词：计量学微纳米三坐标测量机垂直度误差建模补偿

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混凝土轨枕道钉新型锚固材料

中国铁路 2003年第8期 28-30页

作者：何亚雄铁道科学研究院铁道建筑研究所副研究员北京100081

介绍了一种新型的混凝土轨枕道钉的锚固方法。该方法取代了以往用硫磺锚固道钉的传统方法,具有操作简便、不污染环境、适合现场施工等特点。TD型道钉锚固剂除了有早期强度高,耐腐蚀、锈蚀性好,抗疲劳性能好等优点外,而且适用于不同地区... 详细信息

介绍了一种新型的混凝土轨枕道钉的锚固方法。该方法取代了以往用硫磺锚固道钉的传统方法,具有操作简便、不污染环境、适合现场施工等特点。TD型道钉锚固剂除了有早期强度高,耐腐蚀、锈蚀性好,抗疲劳性能好等优点外,而且适用于不同地区全年使用。通过在现场的应用,取得了很好的经济效益,特别是在环境保护更受重视的今天,其社会效益就更为明显。

关键词：混凝土轨枕道钉锚固方法锚固材料 TD型道钉锚固剂铁路

激光诱导击穿光谱技术在气体检测中的研究综述

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光谱学与光谱分析 2021年第9期41卷 2681-2687页

作者：何亚雄周文琦柯川许涛赵勇福建师范大学物理与能源学院福建福州350117 西南交通大学超导与新能源研究开发中心四川成都610031

随着工业技术的发展,气体检测领域对在线检测仪器及检测技术的要求越来越高,气体成分在气体流动时会发生复杂变化,通常的检测手段傅里叶变换红外光谱技术(FTIR)、光腔衰荡技术(CRDS)、电化学传感等往往不能满足检测要求或仅对局部区域... 详细信息

随着工业技术的发展,气体检测领域对在线检测仪器及检测技术的要求越来越高,气体成分在气体流动时会发生复杂变化,通常的检测手段傅里叶变换红外光谱技术(FTIR)、光腔衰荡技术(CRDS)、电化学传感等往往不能满足检测要求或仅对局部区域检测。激光诱导击穿光谱(LIBS)作为一种新兴的原子发射光谱分析技术,得到光谱分析领域研究者的广泛重视与研究。LIBS技术具备多元素同时检测、非侵入式、实时在线以及无需样品特殊制备等技术优势,已应用于固体、液体和气体的检测。在环境恶劣、干扰较大的气体制造及检测领域LIBS技术能够实时准确地进行检测。介绍了LIBS技术基本原理并描述等离子体物理特性的两个参数等离子体温度及等离子体电子数密度,针对LIBS技术在气体检测领域中的应用,从通过原子谱线强度比分析燃料的当量比、燃料混合气燃烧产物的气体组分、工业制造中作为保护气的氮气及稀有气体、温室气体和新能源气体的检测,以及与之相关的LIBS实验装置及实验方法的改进与优化等6个方面介绍了LIBS技术应用于气体检测领域的近些年国内外进展。对气体检测领域激光诱导击穿光谱研究的前景进行了展望。

关键词：激光诱导击穿光谱等离子体气体检测定量分析

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用预埋拔出法检测隧道喷混凝土的强度

铁道建筑 1992年第11期32卷 9-12页

作者：何亚雄铁道部科学研究院铁建所

本文概述了拔出试验的原理,讨论了拉拔时喷射混凝土的破坏机制,介绍了预埋拔出法检测喷射混凝土强度的试验方法和步骤,并结合工程应用实例说明了用预埋拔出法检测喷射混凝土强度的可行性。

关键词：预埋拔出法隧道喷混凝土强度

红景天对PCI术者心肌保护作用临床实验研究

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红景天对PCI术者心肌保护作用临床实验研究

作者：何亚雄湖北中医药大学

学位级别：硕士

研究目的：通过观察红景天胶囊对急性冠脉综合征患者冠脉支架术后的影响,评价红景天胶囊对于冠脉支架术后患者心肌保护作用。通过观察血脂、血清炎症因子及脂联素的变化、心肌缺血症状改变,从而探讨红景天胶囊对冠脉支架术后患者心肌保... 详细信息

研究目的：通过观察红景天胶囊对急性冠脉综合征患者冠脉支架术后的影响,评价红景天胶囊对于冠脉支架术后患者心肌保护作用。通过观察血脂、血清炎症因子及脂联素的变化、心肌缺血症状改变,从而探讨红景天胶囊对冠脉支架术后患者心肌保护作用机制。方法：选取2010年12月至2011年9月期间在广州军区武汉总医院心内科住院行冠脉支架植入术的64例急性冠脉综合征(ACS)患者作为研究对象。将研究对象按随机数字表随机分为两组,治疗组34例和对照组30例,两组患者年龄、性别、吸烟、合并高血压病、高脂血症等临床资料差异无统计学意义(P>0.05)。冠状动脉支架植入术：在股动脉穿刺成功后放置动脉鞘管(6F-7F)沿导丝插入造影导管至左、右冠状动脉开口,用碘比醇注射液造影,多体位投照以显示冠脉狭窄情况。沿导丝送入导引导管,导引导管到位后,送入0.014’导丝至病变血管远端,沿导丝送入扩张球囊置于病变血管处,以6-12个大气压扩张,送入Excel支架于病变处,以8-16个大气压扩张,造影显示,原狭窄消失,支架贴壁良好,退出球囊导管。两组患者均给予常规抗血小板聚集、降脂、扩管等药物治疗,治疗组在术前和术后加用红景天胶囊0.56g,口服,3/日,疗程90天。两组患者分别于术前、术后1天、术后1月、术后3月采血,测定血脂、血清脂联素和炎症因子实验指标,观察3个月期间患者胸闷、胸痛发作的次数、持续时间等临床症状变化。研究数据采用SPSS16.0统计软件进行统计分析,首先进行正态性检验及方差齐性检验,呈正态分布的数据以均数±标准差(x±s)表示。组间比较,方差且正态分布重复测量资料采用方差分析,组内两两比较采用Bonferroni法(对于Epsilon<0.7,不选用LSD法)。计数资料两组间比较采用x2检验,T<5时,采用Fisher确切概率法。以P<0.05为差异有统计学意义,并绘制相应图表。结果：1、治疗组患者血清TNF-α由PCI术前的(262.33±69.35)μ g/mLPCI术后1日上升到(347.48±55.07)μ g/mL,至PCI术后1月下降为(25.76±14.48) μg/mL, PCI术后3月下降至(10.60±6.55)μg/L治疗组组内两两比较,有显著性差异(P<0.01);对照组患者血清TNF-α由PCI术前的(255.63±67.97) μg/mL, PCI术后1日上升到(389.71±76.15)μ g/mL,至PCI术后1月下降到(34.96±18.27)u g/mL,到PCI术后3月下降至(17.30±7.64)μ g/mL,对照组组内两两比较,有显著性差异(P<0.01);两组组间比较,术前无显著差异,术后1日、1月、3月,血清TNF-α的水平有显著差异(P<0.05)。2、治疗组患者血清APN由PCI术前的(5.68±2.14)μ g/mL,到PCI术后1日下降到(4.69±1.90)μ g/mL,至PCI术后1月上升到(7.08±2.20)μ g/mL,PCI术后3月上升至(9.43±2.31)μ g/mL,治疗组组内两两比较,有显著性差异(P<0.01);对照组患者血清APN由PCI术前的(5.01±1.89)u g/mL,到PCI术后1日下降到(3.86±2.16)μ g/mL,至PCI术后1月上升到(6.02±1.98)μ g/mL,到PCI术后3月上升至(8.14±2.17)μ g/mL,对照组组内两两比较,有显著性差异(P<0.05);两组组间比较,术前无显著差异,术后1日、1月、3月,血清APN的水平有显著差异(P<0.05)。3、治疗组患者临床疗效优于对照组,但无统计学差异。结论：1、红景天胶囊具有降低PCI术后患者血清TNF-α的水平,提示红景天胶囊可能通过抑制炎症反应,从而达到其保护心肌细胞作用。2、红景天胶囊具有升高PCI术后患者血清APN的水平,红景天可能通过升高脂肪细胞因子的水平,从而证实具有保护心肌细胞作用。3、红景天胶囊可能具有缓解患者的临床症状。

关键词：红景天胶囊急性冠脉综合征(ACS) 经皮冠状动脉介入术(PCI) 肿瘤坏死因子-α(TNF-α) 脂联素(APN)

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激光诱导气体等离子体光谱特性研究

激光诱导气体等离子体光谱特性研究

作者：何亚雄福建师范大学

学位级别：硕士

激光诱导击穿光谱分析技术(Laser-Induced Breakdown Spectroscopy,LIBS)是近些年迅速发展的一种原子发射光谱技术,其技术性能与应用已成为当前光谱学领域的研究热点。LIBS技术以高能脉冲激光作用于目标物质,以物质原子外层电子激发为... 详细信息

激光诱导击穿光谱分析技术(Laser-Induced Breakdown Spectroscopy,LIBS)是近些年迅速发展的一种原子发射光谱技术,其技术性能与应用已成为当前光谱学领域的研究热点。LIBS技术以高能脉冲激光作用于目标物质,以物质原子外层电子激发为主要特征,具备多元素同时测定,样品预处理简单,结合光谱定量统计方法可以实现元素的定性、定量和半定量分析,目前正越来越多地应用于气体检测领域保护气体、大气污染气体、能源气体等样品分析。激光诱导击穿气体是一个涉及多机制现象的复杂过程,对激光诱导气体等离子体在不同条件下的动力学演化的机理进行深入研究,综合地研究气体光谱特性,可以为建立精确定量分析气体的定标模型提供实验和理论支撑。本文基于LIBS分析技术,利用Nd:YAG纳秒脉冲激光器对氦气、氮气和氩气光谱特性进行了分析。目前,在气体分析领域中所用的技术有近红外光谱(NIR)、X射线荧光光谱(XRF)和拉曼光谱等(Raman),但NIR技术分析预处理复杂以及难以直接测量;XRF无法直接测量原子序数小于11的轻元素,且具有辐射风险;Raman技术受弱的拉曼散射截面的固有限制,检测灵敏度较低。结合LIBS技术样品预处理简单、精确度较高以及几乎可测量所有元素的技术优势,因此,LIBS技术检测气体以及对气体等离子体特性的研究具有很大的发展空间。首先,搭建了针对气体分析的LIBS系统,并对系统进行波长标定、仪器展宽标定以及辐射标定。然后,开展了大气压下激光诱导氦气、氮气和氩气等离子体的时间分辨演化特征研究。研究结果发现三种气体等离子体在演化初期由于韧致辐射都存在较强的连续背景,且He特征谱线在0.4μs左右达到最强,N特征谱线在0.4-0.8μs延时具有较高的强度,Ar特征谱线则在0.4-4μs延迟窗口具有较强的发射。Ar等离子体的演化比He等离子体和N等离子体更久,N和Ar的原子辐射和离子辐射对应不同的时间尺度,N离子辐射时间尺度为0-0.3μs,N原子辐射的时间尺度为0.1-2.0μs,Ar离子辐射的时间尺度为0-0.5μs,Ar原子辐射的时间尺度为2.0-30μs。三种气体等离子体电子数密度和温度的演化规律是随着延迟时间呈指数衰减,电子与离子的复合辐射是造成电子数密度下降的主要原因,早期等离子体膨胀较快和连续发射较强造成的能量损失,是等离子体温度下降主要机理。最后,建立了H/He,H/N和H/Ar三种混合气体的定标曲线,得到了三种杂质气体的体积分数检测限分别为7.3×10、5.8×10、5.9×10,相对标准偏差RSD分别为1.6%、4.24%、4.19%,RMSE分别为0.2141、0.0305、0.0355,并且利用定标模型分别对氢气中微量的氦气、氮气和氩气进行了定量分析。

关键词：激光诱导击穿光谱等离子体诊断光谱分析气体定标