激光超声技术及其在无损检测中的应用

系统介绍了激光超声技术的研究情况,就其激发原理和检测技术作了全面的回顾与展望。综述了激光超声技术在高精度缺陷检测、高速材料表面扫描成像和恶劣环境中的检测应用。     

激光干涉条纹中心精确定位方法

干涉条纹中心的定位精度对于干涉法的测量精度至关重要。对于背景复杂的干涉条纹图像,噪声严重影响了条纹中心的定位。激光干涉图像中主要噪声为激光散斑噪声和背景亮度不均匀,采用Butterworth低通滤波和背景补偿对图像预处理以抑制噪声的影响,再进行区域分割得到二值化条纹,细化二值条纹得到初步的条纹中心,在细化条纹的周边区域通过多项式拟合求极值的方法计算条纹中心。最后用该定位方法计算了模拟条纹图像的条纹中心,计算结果表明该方法比直接细化条纹的方法更精确。     

Experimental Research on Plasma Induced by TEA CO2 Laser Propulsion

Results in the air-breathing propulsion experiments with a parabolic light craft and a self-made UV-preionized 100 J TEA CO2 laser device are presented. Air disturbance and the spectrum of the plasma after the interaction of pulsed laser radiation with the light craft were studied. It was found that the focal length of the parabolic light craft had a significant effect on the air-disturbance. Two shock waves were detected for the longer focal length, while only one shock wave detected for the short focal length. The spectrum of the laser-induced plasma, the distribution of the characteristic lines, and the temporal behaviors of the air plasma were studied in detail. The results showed that, the evolution of the laser-induced plasma lasted 20μs, and the plasma spectrum would reach the maximum intensity at 7μs.     

气动激光窗口真空密封原理及其分子互扩散方程

本文阐述了节流抽气式气动激光窗口(TEALW)的真空密封原理,推导出了分子互扩散方程。依据此方程对CO_2激光器工作气体He、N_2、CO_2、O_2的互扩散速率进行了计算,所得曲线与实验数据能很好地吻合。     

直角内圆锥面全反镜折叠腔激光器的输出特性

为简化高功率激光器谐振腔结构,提高激光谐振腔的稳定性特别是热稳定性,增加基模体积,改善光束质量,采用直角内圆锥面反射镜作为全反镜,平行平面镜作为输出镜组成新型激光谐振腔.实验结果表明,在圆锥全反镜失调角小于37.3′时,圆锥折叠腔激光器的单脉冲输出能量下降小于5%,且近场输出光斑没有明显变化;经模式仪分析表明,圆锥折叠腔激光近场光强分布均匀.圆锥反射镜折叠具有非常强的抗失调能力,结构简单,便于安装调整,特别适合于恶劣环境下的强激光系统应用.     

光场力对烧蚀物时空分布的影响

对烧蚀物的时空分布进行了研究。烧蚀物离开靶材表面时的速率分布由蒸发机制决定,在激光作用时间内烧蚀物的传输行为由扩散机制和光场力机制共同决定,激光作用结束后烧蚀物的传输行为由扩散机制单独决定,并解释了烧蚀物的时空分布及烧蚀物趋光运动的现象。     

长波红外图像雨雾效果仿真

图像仿真有时需要得到相同场景不同天气下的图像,为特定的图像分析提供数据.针对长波红外图像雨雾效果的仿真,分析了雨雾天气下大气介质对长波红外(8-12μm)成像的影响,提出了一种雨雾效果仿真方法.用大气点扩展函数来表示雨雾天气对红外图像质量的影响,运用蒙特卡罗方法仿真红外辐射在雨雾中的传输过程,分别得到了雨天和雾天的大气点扩展函数.利用雨雾天气下的大气点扩展函数对场景的红外图像作变换得到了有雨雾效果的红外图像.最后给出的仿真结果基本达到了实际雨雾天气的效果.     

焊接接头断裂准则工程化应用方法

针对单参数J积分反映焊接接头断裂场的困难，作者提出了一个适合于焊接接头裂端场的J～Q双参数准则。为了更加适合于工程实际应用，对双参数准则中的各参量进行了工程简化，通过有限元计算表明，新的简化方法能够更好地反映焊接接头裂端场的实质，并为焊接接头的安全性评定奠定了基础。     

强激光系统中铜镜微变形实验研究

利用泰曼干涉仪及图像处理系统对强激光作用下不同冷却结构镜片包括空腔、环形通道几何结构铜镜的变形进行了实验研究，对其变形规律、变形机理作了探讨和分析。设计了一种新型多层冷却结构铜镜。将这几种铜镜的变形作比较．结果表明新结构铜镜不仅热变形小．而且由冷却流体压力引起的附加变形也很小．为有效控制强激光系统中镜片表面变形提供了有效途径。     

在柔性变焦系统中的压力变焦镜

从理论上和实验上对水冷镜的镜面曲率半径随压力变化的规律作了研究。对压力变形后镜面相对于球面作了波像差分析，分析表明压力变焦镜用于中红外激光系统是合适的