检索结果-南通市图书馆

不同样品温度下激光诱导等离子体的空间分辨光谱

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

光谱学与光谱分析 2023年第7期43卷 2032-2036页

作者：李长明陈安民高勋金明星长春光华学院工程技术研发中心吉林长春130033 吉林大学原子与分子物理研究所吉林长春130012 长春理工大学物理学院吉林长春130022

激光诱导击穿光谱(LIBS)已成为一种很好的材料含量鉴定技术,当前LIBS研究的一个热点方向是提高其检测灵敏度。在改善LIBS分析灵敏度时,最主要的是增加激光烧蚀等离子体(LAP)的光辐射,如火花放电辅助LIBS、磁场增强LIBS、空间约束LIBS、... 详细信息

激光诱导击穿光谱(LIBS)已成为一种很好的材料含量鉴定技术,当前LIBS研究的一个热点方向是提高其检测灵敏度。在改善LIBS分析灵敏度时,最主要的是增加激光烧蚀等离子体(LAP)的光辐射,如火花放电辅助LIBS、磁场增强LIBS、空间约束LIBS、火焰增强的LIBS、共振增强LIBS和双脉冲LIBS。此外,升高烧蚀靶的温度也是提高LIBS光辐射和灵敏度的有效方法,因为烧蚀靶温度升高,其表面反射率降低,这能增强激光与靶之间的耦合。温度升高的靶将耦合更多的脉冲能量,从而增强LAP光辐射。另外,在靶温度升高后,靶也能加热其表面附近的气体,导致气体密度降低,气体密度的降低可以减少LAP与气体之间的碰撞,LAP膨胀过程中压力降低,从而间接地增加了LAP的光谱强度。加热的靶可以显著改善光谱发射强度,但这些研究仅给出了空间积分的光谱,没有进行空间分辨的光谱分析,而LAP光谱的空间分布将会随靶材温度的变化而变化。因此,有必要研究升高靶温度对LAP空间分辨光发射的影响。将铜靶加热到更高的温度,用Nd∶YAG激光器激发铜产生激光烧蚀的LAP。通过测量LAP发射,发现预热铜产生的LAP发射强度高于室温下的发射强度。对于空间分辨LAP光谱,发射强度随着离铜靶距离的增加先升高而后降低;靶温度也影响等离子体光谱的空间分布,与未加热的铜相比,预加热靶的空间分辨光谱发射区域移动到距离靶表面更远的位置。另外,根据空间分辨的光谱计算了电子温度和密度随距离铜靶的变化,空间分辨电子温度和密度的分布与发射强度相似,随着靶温度的升高高温高密度的等离子体进一步膨胀了。

关键词：激光诱导击穿光谱预加热靶光谱加强电子温度电子密度

等离子体控制优化激光烧结Ni_(30)Cr_(25)Al_(15)Co_(15)Mo_(5)Ti_(5)Y_(5)高熵合金涂层的显微组织与性能

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2023年第1期33卷 168-188页

作者：颜雪徐健晏管相合韩冰源张诚崔自若梁文萍中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室上海201800 南京航空航天大学材料科学与技术学院南京211106 中国工程物理研究院上海激光等离子体研究所上海201800 江苏理工学院汽车与交通工程学院常州213001 上海交通大学物理与天文学院IFSA协同创新中心(CICIFSA)激光等离子体教育部重点实验室上海200240

提出一种激光诱导等离子体的主动抑制方法,以优化Ni_(30)Cr_(25)Al_(15)Co_(15)Mo_(5)Ti_(5)Y_(5)高熵合金(HEA)涂层表面激光烧结(SLS)的晶体结构和摩擦学性能,该过程采用脉冲激光和不同保护气体。结果表明,无保护气体或He气氛下的电子... 详细信息

提出一种激光诱导等离子体的主动抑制方法,以优化Ni_(30)Cr_(25)Al_(15)Co_(15)Mo_(5)Ti_(5)Y_(5)高熵合金(HEA)涂层表面激光烧结(SLS)的晶体结构和摩擦学性能,该过程采用脉冲激光和不同保护气体。结果表明,无保护气体或He气氛下的电子温度(T_(e))和等离子体射流体积均高于Ar-He气氛下的。SLS过程中发生明显的相变和金属原子扩散,α-AlFe_(3)、α-AlNi和γ-AlFe_(2)Ni化合物沉淀形成冶金结合。等离子体通过逆韧致辐射(IB)吸收较低能量加强激光与HEA之间的相互作用,使涂层显微硬度增加,动态摩擦因数降低,这说明等离子体控制对激光增材制造存在重要影响。

关键词：激光诱导等离子体表面激光烧结电子温度逆韧致辐射吸收高熵合金残余应力

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

远程Ar等离子的发射光谱研究

光谱学与光谱分析 2023年第2期43卷 394-400页

作者：李茹杨鑫邢倩云张宇西安工程大学环境与化学工程学院陕西西安710048

远程等离子体可以有效避免电子与离子碰撞产生的刻蚀作用,加强自由基反应,取得更好的改性效果,在膜材料领域具有重要的应用价值。为了更加深入研究远程等离子体中电子状态及其变化规律,采用发射光谱法对远程Ar等离子体进行了诊断,研究... 详细信息

远程等离子体可以有效避免电子与离子碰撞产生的刻蚀作用,加强自由基反应,取得更好的改性效果,在膜材料领域具有重要的应用价值。为了更加深入研究远程等离子体中电子状态及其变化规律,采用发射光谱法对远程Ar等离子体进行了诊断,研究了射频功率、反应腔室内压强、距放电中心距离对远程Ar等离子体发射光谱强度、电子密度和电子温度的影响。结果表明,在690~890 nm区域中特征峰较为集中,由ArⅠ原子谱线占主导,且谱线强度的变化规律和电子密度的变化规律相同。通过玻尔兹曼斜率法选取3条ArⅠ谱线计算了不同放电参数下的电子温度。电子温度随射频功率、反应腔室内压强、距放电中心距离的改变而改变。射频功率从30 W增加到150 W时,电子温度从3105.39 K降低至2552.91 K。压强从15 Pa增加到25 Pa时,电子温度从3066.53 K降低到2593.32 K,当压强继续增加到35 Pa时,电子温度则增加至2661.71 K。在距放电中心0~10 cm处由于等离子体电位增大,电子温度上升,而10 cm后电子温度不断下降在距放电中心80 cm处趋于0 K。通过分析ArⅠ696.894谱线的斯塔克展宽计算了远程Ar等离子体的电子密度,发现电子密度的数量级可达10^(16)cm^(-3)。射频功率从30 W增加到150 W时,电子密度从2.15×10^(16)cm^(-3)增加到2.88×10^(16)cm^(-3),压强从15 Pa增加到25 Pa时,电子密度从2.36×10^(16)cm^(-3)增加到2.90×10^(16)cm^(-3),当压强继续增加到35 Pa时,电子密度则降低至1.89×10^(16)cm^(-3)。增加轴向距离电子密度快速下降并在距放电中心80cm处趋于0cm^(-3)。可以通过控制放电参数及轴向距离来获得低浓度电子、离子氛围,有效避免电子与离子碰撞造成的刻蚀作用,获得更好的改性效果。

关键词：远程等离子体发射光谱电子温度电子密度

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

不同极性下的三丝间接电弧中厚板焊接研究

机械工程学报 2022年第22期58卷 219-226页

作者：徐国敏刁国宁王泽力刘黎明大连理工大学材料科学与工程学院大连116024

三丝间接电弧焊是一种新型电弧焊技术,电弧放电通道形成于三个电极之间,电极极性的连接方式会对焊接过程产生重要影响。为揭示不同极性连接方式的三丝气体间接电弧中厚板焊接过程工艺特点,采用主丝接正和主丝接负的连接方式分别对8 mm Q... 详细信息

三丝间接电弧焊是一种新型电弧焊技术,电弧放电通道形成于三个电极之间,电极极性的连接方式会对焊接过程产生重要影响。为揭示不同极性连接方式的三丝气体间接电弧中厚板焊接过程工艺特点,采用主丝接正和主丝接负的连接方式分别对8 mm Q345低碳钢板进行了对接焊试验。结果表明,在两种极性连接方式的三丝间接电弧中厚板焊接过程中,由于电弧形态以及熔滴过渡路径的差异,主丝接正时的稳定性不受电弧所处阶段的影响;而主丝接负时,熔滴在焊接阶段容易发生短路爆炸造成焊接稳定性下降,这是焊缝表面气孔以及接头局部未熔合缺陷产生的主要原因;随着焊接电流的增大,两种极性下的电弧弧柱区宽度均增大,且主丝接正时的弧柱区的电子温度均大于主丝接负时的。

关键词：中厚板间接电弧电子温度焊接稳定性

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

10 cm口径发散磁场离子推力器放电模型

北京航空航天大学学报 2023年第9期49卷 2258-2266页

作者：孙明明耿海胡竟杨福全龙建飞兰州空间技术物理研究所真空技术与物理重点实验室兰州730000 国科大杭州高等研究院基础物理与数学科学学院杭州310024 南华大学核科学技术学院衡阳421001

为研究10 cm口径发散磁场离子推力器内部的放电过程并对后续工程改进提供参考,采用COMSOL多物理场耦合软件建立推力器放电模型,获得关键放电参数,并根据试验结果进行验证。模拟结果表明:放电室内部上游磁极和下游磁极之间形成具有强烈... 详细信息

为研究10 cm口径发散磁场离子推力器内部的放电过程并对后续工程改进提供参考,采用COMSOL多物理场耦合软件建立推力器放电模型,获得关键放电参数,并根据试验结果进行验证。模拟结果表明:放电室内部上游磁极和下游磁极之间形成具有强烈发散特性的磁场,并在正交电场的影响下,使电子发生以磁力线为导向中心的霍尔漂移运动;放电室内部气体压强分布均匀且基本在0.1~0.11 Pa范围内,大部分区域的中性原子密度约为1.5×10^(19) m^(-3),流体速度在0.2~0.9 m/s的范围内且呈现明显的黏滞流特性;电子密度峰值出现在阴极出口区域,约为8.57×10^(18) m^(-3),阳极壁面附近及栅极上游区域的等离子密度约为6.8×10^(17) m^(-3)。试验结果显示:采用E×B探针测量得到双核离子占总束流离子比为14.1%,根据COMSOL计算值得到的0.353 mA束流理论值与0.323 mA的束流实测值比对误差为9%,误差主要来自于仿真条件设置及试验测量。研究结果可为离子推力器工程化改进提供快速的放电参数分析及优化设计参考。

关键词：发散磁场离子推力器放电模型等离子体密度电子温度

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

高频电应力下聚酰亚胺沿面放电演化特性

电工技术学报 2023年第5期38卷 1177-1189页

作者： Bilal Iqbal Ayubi 张黎徐黄宽范晨露邹亮山东大学电气工程学院济南250061

聚酰亚胺(PI)薄膜被广泛应用在固态变压器(SST)的绝缘设计中,而沿面放电是导致SST绝缘失效的重要原因之一。该文使用COMSOL Multiphysics软件为针电极实验装置建立了二维自洽等离子体仿真模型,通过耦合等离子体化学反应、粒子输运方程... 详细信息

聚酰亚胺(PI)薄膜被广泛应用在固态变压器(SST)的绝缘设计中,而沿面放电是导致SST绝缘失效的重要原因之一。该文使用COMSOL Multiphysics软件为针电极实验装置建立了二维自洽等离子体仿真模型,通过耦合等离子体化学反应、粒子输运方程和泊松方程来分析高频电应力下的沿面放电发展过程;并建立了一个简化模型,用于验证等离子体模型中的空间电荷密度。实验结果表明,沿面放电会使电介质表面碳化并增加PI表面电导率。当电压频率为50Hz时,表面放电呈树枝状,放电出现在该阶段正半周期的上升和下降沿,最大放电幅度为0.013V,放电次数为2180。在高频下,随着绝缘老化,放电幅度从0.009V增加到0.015V,最后阶段记录的放电总数为3610,高频电应力下的沿面放电造成的损伤比工频更为显著。通过仿真模拟,该文获取了空间电荷、电子密度、反应速率和电子温度等微观量。高频电应力下PI薄膜沿面放电轨迹近似线性,在176×10^(-6)s时电子密度达到1.1×10^(19)m^(-3),随着电场强度的增加,电子密度和电子温度分布呈现上升趋势;正负离子密度分布范围与电子密度分布有很大的相似性。对电子密度和反应速率的分析表明,背景气体中的化学反应分析是正确的。

关键词：聚酰亚胺沿面放电空间电荷电子密度电子温度反应速率

短沟道金属-氧化物半导体场效应晶体管的散粒噪声模型

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

物理学报 2020年第17期69卷 192-200页

作者：张梦姚若河刘玉荣耿魁伟华南理工大学电子与信息学院广州510641

随着金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)器件的尺寸进入到纳米量级,器件的噪声机理逐渐开始转变.传统的热噪声与漏源电流模型精度出现下降,散粒噪声成为器件噪声不可忽略的因素.本文通过求解能量平衡方程,推导了短沟道MOSFET器件的... 详细信息

随着金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)器件的尺寸进入到纳米量级,器件的噪声机理逐渐开始转变.传统的热噪声与漏源电流模型精度出现下降,散粒噪声成为器件噪声不可忽略的因素.本文通过求解能量平衡方程,推导了短沟道MOSFET器件的沟道电子温度和电子速度表达式,由此建立了漏源电流模型;基于漏源电流模型建立了适用于40 nm以下器件的散粒噪声模型和热噪声模型.研究了n型金属-氧化物半导体场效应晶体管(NMOSFET)器件在不同偏置电压下,器件尺寸对散粒噪声抑制因子和噪声机理的影响.研究表明:已有的热噪声模型与散粒噪声模型的精度随着器件尺寸的减小而下降,导致相应的散粒噪声抑制因子被高估.当NMOSFET器件的尺寸减小到10 nm时,器件的噪声需由热噪声与受抑制的散粒噪声共同表征.本文建立的短沟道器件散粒噪声模型可应用于纳米尺寸NMOSFET器件噪声性能的分析与建模.

关键词：散粒噪声抑制因子电子温度短沟道场效应晶体管

电子温度对霍尔推进器等离子体鞘层特性的影响

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

物理学报 2013年第20期62卷 333-338页

作者：段萍曹安宁沈鸿娟周新维覃海娟刘金远卿绍伟大连海事大学物理系大连116026 大连理工大学物理与光电工程学院大连116024 重庆大学动力工程学院重庆400030

采用二维粒子模拟方法研究了霍尔推进器通道中电子温度对等离子体鞘层特性的影响,讨论了不同电子温度下电子数密度、鞘层电势、电场及二次电子发射系数的变化规律.结果表明:当电子温度较低时,鞘层中电子数密度沿径向方向呈指数下降,在... 详细信息

采用二维粒子模拟方法研究了霍尔推进器通道中电子温度对等离子体鞘层特性的影响,讨论了不同电子温度下电子数密度、鞘层电势、电场及二次电子发射系数的变化规律.结果表明:当电子温度较低时,鞘层中电子数密度沿径向方向呈指数下降,在近壁处达到最小值,鞘层电势降和电场径向分量变化均较大,壁面电势维持一稳定值不变,鞘层稳定性好;当电子温度较高时,鞘层区内与鞘层边界处电子数密度基本相等,而在近壁面窄区域内迅速增加,壁面处达到最大值,鞘层电势变化缓慢,电势降和电场径向分量变化均较小,壁面电势近似维持等幅振荡,鞘层稳定性降低;电子温度对电场轴向分量影响较小;随电子温度的增大,壁面二次电子发射系数先增大后减少.

关键词：霍尔推进器等离子体鞘层电子温度粒子模拟

EAST等离子体电子温度涨落特征的初步实验研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

核聚变与等离子体物理 2023年第3期43卷 340-346页

作者：王荣良刘永赵海林周天富提昂凌必利朱则英中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所合肥230031 中国科学技术大学合肥230026

在EAST上使用相关电子回旋辐射(CECE)诊断系统观测到不同等离子体参数下的电子温度涨落特征,介绍了欧姆放电、L模放电及无ELM的H模放电的三种现象。在欧姆密度爬升等离子体中,电子温度涨落与电子密度之间表现出很强的相关性,即存在电子... 详细信息

在EAST上使用相关电子回旋辐射(CECE)诊断系统观测到不同等离子体参数下的电子温度涨落特征,介绍了欧姆放电、L模放电及无ELM的H模放电的三种现象。在欧姆密度爬升等离子体中,电子温度涨落与电子密度之间表现出很强的相关性,即存在电子温度涨落处于较高水平的电子密度的窗口。初步分析表明,电子温度涨落变化是电子密度梯度和电子温度梯度共同影响的结果。不同辅助加热下的L模等离子体中,电子温度涨落的频谱表现出不同的行为。由于电子回旋共振加热(ECRH)的功率有限,其对电子温度的改变很小,而中性束注入(NBI)有较高的注入功率,能够明显提升电子温度,加热方式及加热功率大小引起的电子温度变化与电子温度涨落变化相关。在没有边缘局域模(ELM)的H模期间,可以观测到频率为18kHz的准相干模,其存在于归一化半径ρ=0.71~0.87较宽的径向范围内。

关键词：相关电子回旋辐射诊断电子温度涨落电子密度电子温度加热方式