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一种基于激光辐照热效应的薄膜参数反演方法

物理学报 2016年第12期65卷 157-163页

作者：陈桂波张佳佳王超群毕娟长春理工大学理学院长春130022

本文研究并建立了一种基于激光辐照热效应的薄膜参数反演方法.首先给出激光辐照薄膜产生温升问题的热传导理论模型,并利用拉普拉斯变换得到了膜层和基底温度场的解析解;然后以膜层和基底的导热系数为反演参数,基于非线性共轭梯度算法给... 详细信息

本文研究并建立了一种基于激光辐照热效应的薄膜参数反演方法.首先给出激光辐照薄膜产生温升问题的热传导理论模型,并利用拉普拉斯变换得到了膜层和基底温度场的解析解;然后以膜层和基底的导热系数为反演参数,基于非线性共轭梯度算法给出反演基本原理及流程,并推导得到了反演过程中灵敏度系数的解析表达式;以aluminum,silver,copper和gold四种金属薄膜为例,通过与有限元法的计算结果对比验证了温度场解析解的正确性;最后结合四种金属薄膜进行了参数反演,通过考察分析不同随机噪声等条件下的参数反演结果,验证了本文方法在薄膜参数反演精度与反演效率等方面的有效性.反演结果显示:本文方法具有较高的反演精度和效率,在迭代截止误差为10^(-7)时只需用少于20次迭代就能收敛;在测量数据中加入的随机噪声越小,反演的迭代收敛次数就越少,即使是在迭代初值与反演结果相差较大时,用包含5%随机噪声的测量数据反演也能快速收敛.本文提出的薄膜参数反演方法不仅适用于反演导热系数,也可扩展用于反演膜层反射系数或吸收率等参数,具有一定的适用性.本文方法对于激光加工或激光损伤过程中的参数反演及优化具有一定的指导意义.

关键词：参数反演激光辐照热效应非线性共轭梯度

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半导体激光器输出混沌光的延时特性和带宽

物理学报 2018年第14期67卷 81-89页

作者：李增冯玉玲王晓茜姚治海长春理工大学物理系长春130022

提出一个新的方案用于抑制半导体激光器输出混沌光的延时特性并研究其带宽.在该方案中,将由伪随机信号驱动的相位调制器加到具有双路光反馈的半导体激光器的两个反馈腔中,从而构成具有双路相位调制光反馈的分布反馈半导体激光器系统.数... 详细信息

提出一个新的方案用于抑制半导体激光器输出混沌光的延时特性并研究其带宽.在该方案中,将由伪随机信号驱动的相位调制器加到具有双路光反馈的半导体激光器的两个反馈腔中,从而构成具有双路相位调制光反馈的分布反馈半导体激光器系统.数值研究了延迟时间和反馈系数等参数对该系统输出混沌光的延时特性的影响,用自相关函数曲线中的延时特征峰的最大值表示延时特性.然后将该系统对延时特性的抑制效果和具有双路光反馈的分布反馈半导体激光器系统以及具有单路相位调制光反馈的分布反馈半导体激光器系统进行比较,结果表明本文所提出方案的抑制效果最好.进而基于能有效抑制延时特性的参数条件研究了具有双路相位调制光反馈的分布反馈半导体激光器输出混沌光的带宽,结果表明,抽运因子的增大和反馈系数的增加都能使系统输出混沌光的带宽变大.

关键词：分布反馈半导体激光器双路相位调制光反馈延时特征带宽

CaAl_2O_4:Eu^(2+),Nd^(3+)纳米粉体的合成与表征

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稀有金属材料与工程 2005年第8期34卷 1255-1258页

作者：张希艳卢利平刘全生米晓云王晓春柏朝晖长春理工大学吉林长春130022

采用溶胶-凝胶法制备了CaAl2O4:Eu2+,Nd3+纳米粉体发光材料。样品的XRD和SEM分析结果表明:800℃已形成CaAl2O4晶相;样品颗粒尺寸随灼烧温度升高而增加,平均粒径约为20nm^40nm。光谱分析表明:样品的激发光谱为240nm^400nm的宽带谱,在256.... 详细信息

采用溶胶-凝胶法制备了CaAl2O4:Eu2+,Nd3+纳米粉体发光材料。样品的XRD和SEM分析结果表明:800℃已形成CaAl2O4晶相;样品颗粒尺寸随灼烧温度升高而增加,平均粒径约为20nm^40nm。光谱分析表明:样品的激发光谱为240nm^400nm的宽带谱,在256.6nm和330.6nm处有激发峰。发光光谱是386nm^500nm的宽带谱,峰值位于440nm,与CaAl2O4:Eu2+,Nd3+粗晶材料相比,光谱发生了“蓝移”现象。样品的热释光峰值位于206℃,与粗晶材料相比,峰值向高温移动了96℃,热释发光峰曲线形状也变宽。样品的发光衰减是由初始的快衰减和随后的慢衰减构成,余辉时间为5h。

关键词： CaAl2O4:Eu^2+,Nd^3+ 纳米粉体溶胶-凝胶法长余辉发光

CaS:Eu,Sm的微波合成与发光性能研究

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稀有金属材料与工程 2007年第11期36卷 1996-1999页

作者：张希艳米晓云柏朝晖卢利平刘全生王晓春长春理工大学吉林长春130022

采用微波合成法快速合成了红外光激励发光材料CaS：Eu，Sm。研究了输出功率对样品发光性能的影响，Eu，Sm双掺杂离子的不同掺杂浓度对发光性能的影响（确定了最佳掺杂浓度），不同助熔剂对发光性能的影响。XRD测试结果表明，CaS：Eu，S... 详细信息

采用微波合成法快速合成了红外光激励发光材料CaS：Eu，Sm。研究了输出功率对样品发光性能的影响，Eu，Sm双掺杂离子的不同掺杂浓度对发光性能的影响（确定了最佳掺杂浓度），不同助熔剂对发光性能的影响。XRD测试结果表明，CaS：Eu，Sm样品为面心立方结构；SEM照片显示样品粒径在400～500nm范围内；光谱分析表明，样品的红外光激励发光响应范围位于800-1600nm，上转换发光峰值位于655nm，对应于Eu^2＋离子4f^65d→4f^7（^8S7/2）跃迁。

关键词： CaS:Eu,Sin 微波合成光激励发光

低温燃烧合成红外响应材料CaS:Eu,Sm及性能表征

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稀有金属材料与工程 2006年第8期35卷 1211-1214页

作者：卢利平张希艳柏朝晖王晓春刘全生米晓云长春理工大学吉林长春130022

以金属硝酸盐-尿素作为原料体系,引入了升华硫粉,通过低温燃烧法一步合成了硫化物体系红外响应材料。对硝酸盐-尿素体系的低温燃烧过程进行了分析,根据氧化-还原反应的化合价理论计算了尿素燃料的理论用量。燃烧点火温度为600℃,反应时... 详细信息

以金属硝酸盐-尿素作为原料体系,引入了升华硫粉,通过低温燃烧法一步合成了硫化物体系红外响应材料。对硝酸盐-尿素体系的低温燃烧过程进行了分析,根据氧化-还原反应的化合价理论计算了尿素燃料的理论用量。燃烧点火温度为600℃,反应时间为2min～3min,产物为红色云层状疏松多孔的纳米粉末,粒径为36nm左右。对样品进行XRD物相分析证明产物为CaS晶相,面心立方结构。光谱分析表明:自然光可以有效激发样品使之储能;样品在800nm～1600nm之间具有宽光谱红外响应效应;红外转换发光峰值波长位于655nm,对应于Eu2+离子的4f65d→4f7(8S7/2)跃迁。

关键词： CaS:Eu,Sm 纳米粉末低温燃烧法宽光谱红外响应红外上转换

NaGd(WO_4)_2晶体的生长与性能研究

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稀有金属材料与工程 2007年第11期36卷 2023-2026页

作者：朱忠丽乔正言刘景和张亮万玉春长春理工大学吉林长春130022

钨酸钆钠是一种新型的激光基质材料。采用提拉法生长出了四方晶系白钨矿结构的钨酸钆钠晶体，分子式为NaGd（WO4）2。通过TG-DTA分析得到晶体的熔点为1253．30℃，从XRD分析得到晶胞参数α=b=0．5248nm，c=1．1257nm。讨论了钨酸钆钠晶... 详细信息

钨酸钆钠是一种新型的激光基质材料。采用提拉法生长出了四方晶系白钨矿结构的钨酸钆钠晶体，分子式为NaGd（WO4）2。通过TG-DTA分析得到晶体的熔点为1253．30℃，从XRD分析得到晶胞参数α=b=0．5248nm，c=1．1257nm。讨论了钨酸钆钠晶体的生长工艺，给出晶体生长的最佳工艺参数为拉速2mm／h，转速为30r／min，冷却速率为15℃／h，最佳的轴向温度梯度为液面上0．7～1℃／mm。测试了钨酸钆钠晶体的Raman光谱，讨论了晶体的振动归属。

关键词：提拉法钨酸钆钠晶体 Raman光谱

V(V)ASApA-KBrO_3催化动力学光度法研究及应用

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稀有金属材料与工程 2004年第2期33卷 222-224页

作者：翟庆洲江天肃袁克英胡伟华王巍赵瑞雪长春理工大学吉林长春130022

研究了pH值在1.0～1.5磷酸介质中,柠檬酸存在下,痕量钒对溴酸钾氧化对乙酰基偶氮胂的褪色反应及其动力学条件,建立了测定痕量钒的新方法。本法表观摩尔吸光系数ε_(max)=2.64×10~6 L·mol^(-1)·cm^(-1),线性范围为0～10ng·ml^(-1),... 详细信息

研究了pH值在1.0～1.5磷酸介质中,柠檬酸存在下,痕量钒对溴酸钾氧化对乙酰基偶氮胂的褪色反应及其动力学条件,建立了测定痕量钒的新方法。本法表观摩尔吸光系数ε_(max)=2.64×10~6 L·mol^(-1)·cm^(-1),线性范围为0～10ng·ml^(-1),检出限为1.41×10^(-11)g·L^(-1)。方法用于测定自来水、湖水、芹菜样中痕量钒(V),取得了令人满意的结果。

关键词：痕量钒(V) 对乙酰基偶氮胂溴酸钾催化动力学光度法

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Nd:GGG晶体光谱特性的研究

稀有金属材料与工程 2006年第1期35卷 59-61页

作者：刘景和孙晶曾繁名李建利万玉春关效贤长春理工大学吉林长春130022

采用提拉法生长了Nd:GGG晶体。晶体切割后经过端面抛光,测试了荧光光谱和吸收光谱。荧光光谱测试结果表明晶体的最强的荧光发射峰位于9430cm-1,是Nd3+4F3/2-4I11/2谱项导致的荧光发射。吸收光谱测试结果发现Nd:GGG晶体的最强吸收峰位于8... 详细信息

采用提拉法生长了Nd:GGG晶体。晶体切割后经过端面抛光,测试了荧光光谱和吸收光谱。荧光光谱测试结果表明晶体的最强的荧光发射峰位于9430cm-1,是Nd3+4F3/2-4I11/2谱项导致的荧光发射。吸收光谱测试结果发现Nd:GGG晶体的最强吸收峰位于808nm,所以该晶体适合于LD泵浦,并且吸收峰强度随掺杂离子浓度的增加而增加。

关键词： Nd:GGG晶体荧光光谱吸收光谱

n-型多孔Si/TiO_2纳米线异质结构的制备及光电化学性能

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高等学校化学学报 2015年第12期36卷 2485-2490页

作者：寇艳强杨继凯朱泠西于长明长春理工大学理学院长春130022

采用光辅助电化学腐蚀法制备了n-型多孔硅衬底,再采用水热法在其表面生长Ti O_2纳米线制得了三维n-型多孔Si/Ti O_2纳米线异质结构.通过X射线衍射、扫描电子显微镜和X射线能量散射等表征证实了n-型多孔Si/Ti O_2纳米线异质结构的形成.紫... 详细信息

采用光辅助电化学腐蚀法制备了n-型多孔硅衬底,再采用水热法在其表面生长Ti O_2纳米线制得了三维n-型多孔Si/Ti O_2纳米线异质结构.通过X射线衍射、扫描电子显微镜和X射线能量散射等表征证实了n-型多孔Si/Ti O_2纳米线异质结构的形成.紫外-可见漫反射光谱测试结果表明,n-型多孔硅与Ti O_2纳米线的复合提高了紫外-可见波段的光吸收.光电性能测试结果表明,3个样品中n-型多孔Si/Ti O_2纳米线异质结作为光电极的光电流最高,这说明n-型多孔Si/Ti O_2纳米线作为光电极具有更高的光电化学分解水性能.

关键词：多孔硅光阳极 TiO2纳米线异质结构