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脉冲能量对电火花沉积Mo_2FeB_2基金属陶瓷涂层组织与性能的影响

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中国表面工程 2017年第3期30卷 89-96页

作者：黄奇胜陈志国魏祥汪力侯志伟杨威中南大学材料科学与工程学院长沙410083 湖南人文科技学院材料工程系湖南娄底417000 中南大学轻合金研究院长沙410083

为研究脉冲能量对电火花沉积制备Mo2Fe B2基金属陶瓷涂层组织及性能的影响,在3种脉冲能量(1.35,6.41和17.81 J)下分别制备了沉积涂层。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、电子探针(EPMA)、显微硬度计及摩擦磨损实验机对涂层的组织... 详细信息

为研究脉冲能量对电火花沉积制备Mo2Fe B2基金属陶瓷涂层组织及性能的影响,在3种脉冲能量(1.35,6.41和17.81 J)下分别制备了沉积涂层。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、电子探针(EPMA)、显微硬度计及摩擦磨损实验机对涂层的组织与性能进行研究和表征。结果表明:3种脉冲能量所制备的涂层物相组成均由非晶相、马氏体和Fe3B相组成,脉冲能量17.81 J时涂层的非晶相含量最低;单个沉积点的溅射范围和涂层表面裂纹数随着脉冲能量的增大而增大,涂层厚度随脉冲能量增加到一定厚度后变化不显著;涂层与基体间形成良好的冶金结合。脉冲能量6.41 J时,涂层截面具有最高的峰值显微硬度1 349 HV0.05;同时,该涂层稳定阶段的摩擦因数(0.313)和1 h磨损量(0.7 mg)均为3种涂层中最低,耐磨性最佳。

关键词：电火花沉积脉冲能量物相组成微观形貌

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太赫兹脉冲能量测量

中国激光 2009年第8期36卷 2104-2108页

作者：孙金海 S.Brussaard J.G.Gallacher N.Lemos R.Issac D.Jaroszynski 黄志洵国家电磁散射辐射重点实验室北京100854 中国传媒大学信息工程学院北京100024 Department of Applied Physics Eindhoven University of Technology5600 MBNetherlands Department of Physics University of StrathclydeGlasgowG40NGUK GoLP/Centro de Fisica de Plasmas Instituto Superior TecnicoLisboa1049-001Portugal

利用太赫兹波的单啁啾脉冲电光探测技术,通过调节实验装置中λ/4波片晶轴与探测激光线偏振方向成45°,可以巧妙地得到太赫兹波的绝对电场强度。利用CCD阵列,通过抽运探测的方法可以得到太赫兹脉冲的光斑尺寸,进而在两步实验的基础上计... 详细信息

利用太赫兹波的单啁啾脉冲电光探测技术,通过调节实验装置中λ/4波片晶轴与探测激光线偏振方向成45°,可以巧妙地得到太赫兹波的绝对电场强度。利用CCD阵列,通过抽运探测的方法可以得到太赫兹脉冲的光斑尺寸,进而在两步实验的基础上计算得到太赫兹脉冲的能量。提供了一种行之有效的测量太赫兹脉冲能量的实验方案。

关键词：太赫兹绝对电场强度太赫兹光斑脉冲能量抽运探测

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合束方式提高准分子激光输出脉冲能量稳定性

红外与激光工程 2024年第1期53卷 127-135页

作者：刘墨林刘嘉仪王怡哲喻学昊方晓东游利兵深圳技术大学新材料与新能源学院广东深圳518118 深圳盛方科技有限公司广东深圳518173

为了获得稳定性更好、能量更大的准分子激光输出脉冲,对合束方式提高输出脉冲能量稳定性的可行性进行了理论推导、模拟实验以及合束实验研究。从理论推导得知,当激光输出脉冲能量符合正态分布时,多台激光器合束可以降低输出能量相对标... 详细信息

为了获得稳定性更好、能量更大的准分子激光输出脉冲,对合束方式提高输出脉冲能量稳定性的可行性进行了理论推导、模拟实验以及合束实验研究。从理论推导得知,当激光输出脉冲能量符合正态分布时,多台激光器合束可以降低输出能量相对标准差。对三台输出脉冲能量分布特性符合正态分布的准分子激光器进行合束模拟实验研究,每台输出脉冲能量平均值约为153 mJ,脉冲能量相对标准差约为1%。两台准分子激光器合束时得到输出脉冲能量平均值为305 mJ、能量相对标准差为0.7%的准分子激光脉冲。三台准分子激光器合束时可以得到输出能量平均值为458 mJ、能量相对标准差为0.6%的准分子激光脉冲。使用两台准分子激光器进行三次实际合束实验,其中两台准分子激光器三次合束分别输出能量平均值约为355、350、330 mJ,相对标准差为1.3%、1.2%、1.4%的激光脉冲;三次合束后分别得到能量平均值为687、694、646 mJ,相对标准差为0.86%、0.79%、0.83%的激光脉冲。模拟实验以及合束实验都表明,合束后的能量相对标准差均小于单台能量相对标准差,即合束提高准分子输出脉冲的稳定性。因此,当单台准分子激光输出脉冲能量符合正态分布且平均能量相当时,多台合束可以有效提高激光输出脉冲的能量稳定性。

关键词：准分子激光脉冲能量稳定性相对标准差

单脉冲能量对吸气式激光推进冲量耦合系数的影响

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强激光与粒子束 2009年第5期21卷 641-644页

作者：文明叶继飞洪延姬豆建辉装备指挥技术学院基础部北京101416

利用透镜聚焦，抛物面喷管约束，结合复摆和光指针测量系统研究了单脉冲能量对吸气式激光推进冲量耦合系数的影响，实验中通过调节激光器工作电压和硅片衰减实现了脉冲能量5～70J范围的有效拓展；进一步采用纳秒分幅高速相机拍摄了24J... 详细信息

利用透镜聚焦，抛物面喷管约束，结合复摆和光指针测量系统研究了单脉冲能量对吸气式激光推进冲量耦合系数的影响，实验中通过调节激光器工作电压和硅片衰减实现了脉冲能量5～70J范围的有效拓展；进一步采用纳秒分幅高速相机拍摄了24J能量下的流场纹影照片。结果表明：在4～9J低能量和32～70J较高能量区间，冲量耦合系数均较稳定；9～32J能量下冲量耦合系数呈线性增长趋势，变化范围（6．5～21．0）×10^-1N·s·J^-1；纹影照片显示流场演化经历了激光支持爆轰波、爆燃波和激波3个阶段，耦合系数的变化规律源于不同单脉冲能量对应不同的能量沉积效率。

关键词：激光推进脉冲能量冲量耦合系数复摆光指针

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环形腔高脉冲能量2μm激光器

中国激光 2009年第6期36卷 1327-1331页

作者：乔亮侯霞陈卫标(指导) 中国科学院上海光学精密机械研究所上海市全固态激光器与应用技术重点实验室上海201800

报道了激光二极管侧面抽运Tm,Ho∶LuLF晶体2μm脉冲激光器。采用环形腔结构,理论计算了腔型参数,主要确定了束腰位置和大小,便于在腔内插入调Q等器件。三方向对称侧面抽运方式,具有更好的抽运均匀性,为获得高能量的激光输出提供保障。... 详细信息

报道了激光二极管侧面抽运Tm,Ho∶LuLF晶体2μm脉冲激光器。采用环形腔结构,理论计算了腔型参数,主要确定了束腰位置和大小,便于在腔内插入调Q等器件。三方向对称侧面抽运方式,具有更好的抽运均匀性,为获得高能量的激光输出提供保障。在自由运转模式下,脉冲重复频率1 Hz,抽运能量3.25 J,获得输出激光单脉冲能量为114 mJ,光光转换效率为3.5%,系统斜率效率为8.0%。插入声光调Q,对应抽运能量2.75 J时,获得调Q激光输出35 mJ,脉冲宽度约700ns。

关键词：激光器脉冲能量环形腔 Tm Ho LuLF晶体侧面抽运

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几种单周期脉冲能量与位相的关系

激光技术 2002年第6期26卷 411-412,427页

作者：张菁陈建国李大义四川大学光电系成都610064

对于高斯、洛仑兹、双曲正割和sinc 4种脉冲 ,研究了载波相位 φ对单周期脉冲能量的影响 ,以上 4种包络对称的脉冲的归一化能量均可在形式上用同一表达式表示。利用导出的F函数的解析表达式 ,详细地研究了脉冲能量随 φ变化的情况。

关键词：载波相位脉冲能量单周期脉冲

飞秒激光脉冲能量对SF_6气体环境下硅表面尖峰结构形成的影响

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中国激光 2012年第4期39卷 123-127页

作者：温雅彭滟张冬生陈宏彦陈麟朱亦鸣上海理工大学光电信息研究院教育部光学仪器与系统工程中心上海200093

介绍了在SF6气体环境下由不同脉冲能量的飞秒激光在硅表面蚀刻出的尖峰结构的变化。其中,硅表面形成的尖峰高度先是随脉冲能量的升高而增加,然而当脉冲能量增加到一定程度时,脉冲能量的继续升高却会导致尖峰高度的降低。尖峰高度在开始... 详细信息

介绍了在SF6气体环境下由不同脉冲能量的飞秒激光在硅表面蚀刻出的尖峰结构的变化。其中,硅表面形成的尖峰高度先是随脉冲能量的升高而增加,然而当脉冲能量增加到一定程度时,脉冲能量的继续升高却会导致尖峰高度的降低。尖峰高度在开始阶段的增加是由于激光的消融作用;而过高的能量在前几百个脉冲入射后无法穿透到硅材料深处,聚集在硅表面的能量除了引发最外层的硅材料的飞溅,还使次外层的硅一直处于熔融状态,这种状态阻碍了尖峰结构的形成,即使后继能量顺利导入内部,但由于前一部分脉冲对尖峰结构的形成并无贡献,因此表面的尖峰高度反而有所降低。

关键词：非线性光学表面尖峰结构飞秒激光脉冲能量

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纳秒激光加工中脉冲能量对熔体体积的影响

表面技术 2019年第8期48卷 48-53页

作者：胡璐瑶金卫凤黎建麟房锐李健江苏大学材料科学与工程学院江苏镇江212013 江苏大学机械工程学院江苏镇江212013

目的考察调节激光脉冲能量对纳秒激光加工中熔体体积控制的途径。方法通过纳秒激光加工实验中的微结构火山口相对高度随脉冲能量的变化规律,来间接反映熔体体积随脉冲能量的变化规律。在MATLAB环境下,通过有限元法基于双温模型模拟,研... 详细信息

目的考察调节激光脉冲能量对纳秒激光加工中熔体体积控制的途径。方法通过纳秒激光加工实验中的微结构火山口相对高度随脉冲能量的变化规律,来间接反映熔体体积随脉冲能量的变化规律。在MATLAB环境下,通过有限元法基于双温模型模拟,研究纳秒激光脉冲作用于铝合金材料表面时脉冲能量对熔体体积的影响规律。结果在低能量密度下,可实现低于10%的火山口相对高度,远低于文献记载的高能量密度下~100%的火山口相对高度。随着激光脉冲能量的增加,模拟结果和实验结果都表明熔体体积随能量密度的增加而略有减少,这与文献模型相悖。结论在较宽的能量范围内,纳秒激光加工产生的熔体体积随激光脉冲能量密度的变化规律符合C Korner等人提出的模型,表明通过控制激光能量密度能够有效控制纳秒激光加工中的熔体体积。然而,在较低的能量密度下,熔体体积随能量密度反常变化规律意味着有其他因素伴随能量密度共同影响熔体体积,这种影响还有待进一步研究。

关键词：纳秒激光脉冲能量熔体体积双温模型火山口相对高度

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脉冲能量控制PECC电源的研究

脉冲能量控制PECC电源的研究

作者：张磊哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

PECC(Plasma Enhance Electro-chemical Surface Ceramic-Coating)——等离子体增强电化学表面陶瓷化技术是当今材料和电化学研究的热点,世界各主要工业强国均对此项绿色、无污染的轻合金表面处理技术开展了大量研究。专用大功率脉冲电... 详细信息

PECC(Plasma Enhance Electro-chemical Surface Ceramic-Coating)——等离子体增强电化学表面陶瓷化技术是当今材料和电化学研究的热点,世界各主要工业强国均对此项绿色、无污染的轻合金表面处理技术开展了大量研究。专用大功率脉冲电源是PECC技术的关键技术之一,目前以方波脉冲输出为主,在膜层厚度等方面存在缺陷,且存在烧蚀问题。为解决以上问题,本课题研制出了一种新颖的、采用三角波电流脉冲输出的PECC实用生产电源。该电源选取非晶合金材料作为主变压器磁芯,拓展了反激式变换器的功率等级,成功地以双管反激式变换器作为主电路拓扑结构应用于输出为20kW的大功率电源中;多单元体并联输出的整体结构,满足了不同功率等级PECC生产加工的要求。该电源以PLC为综合管理控制系统的核心,具有一定的智能化特征,操作方便简单,运行稳定可靠;单元主电路采用电流闭环控制技术,可通过调节脉冲频率、脉冲宽度和脉冲间隔时间等方式对输出的三角波脉冲的能量进行有效控制,保证了生产加工各个阶段输出脉冲能量的合理性;过流、过压、掉电等保护功能,确保了系统运行的稳定性和可靠性。通过对工作在电流断续工作模式下的反激式变换器进行平均开关管模型的理论分析,建立了其稳态方程和直流与交流小信号模型,研究了电路断续工作模式的稳定性。研制成功的脉冲能量控制PECC电源已投入国家重点工业(PECC)试验基地的生产运行,电源工作稳定,安全可靠,符合PECC新工艺的要求,显著改善了膜层质量,解决了膜层烧蚀现象,达到了实际生产水平。

关键词： PECC 双管反激式电源 PLC 脉冲能量平均开关管模型