大口径连续相位板远场光强的离线测试实验

为了准确测试和评价大口径连续相位板（CPP）元件的远场光强性能,根据激光装置需求建立了351 nm波长下大口径CPP远场光强离线测试系统,开展了330 mm330 mm口径CPP元件测试实验,并与标量衍射计算结果进行对比,分析了系统的测试重复性和测试精度。实测系统远场弥散斑大小为2.9倍衍射极限,可测试最大口径为圆形f600 mm和方形430 mm430 mm。测试系统在焦点2 mm范围内的能量集中度测试重复性优于0.2 %。计算和实验焦斑形貌及分布吻合,实测能量集中度比计算结果小0.85%、焦斑半径大13 m左右,差异由实测系统的时间匀滑作用引起,可通过缩短曝光时间和减小系统像差等措施进一步提高测试精度。     

连续相位板远场焦斑能量集中度实验研究

在惯性约束聚变（ICF）研究过程中,焦面上聚焦光斑形态要求极为苛刻。基于离线测试平台,从实验上研究了各种应用误差对连续相位板（CPP）远场焦斑能量集中度的影响。得出光束旋转误差、口径误差、平移误差和倾斜误差在可控范围内CPP远场焦斑能量集中度均高于95%,其波动范围小于0.5%,CPP的容忍度较强。而实验畸变波前属于空间频率小于0.02 mm-1的低频波前,严重影响了CPP的整形能力,波前畸变是影响能量集中度高于90%的主要因素。     

甲烷-空气-H2O模拟光化学反应体系中CH3OO

在1.013×105 Pa,(298±2)K及O2-N2气氛下,研究了羟基自由基*OH引发的甲烷光化学反应体系中过氧甲基自由基CH3OO*自身复合反应.反应物和产物采用长光路Fourier红外光谱(LP-FTIR)和高效液相色谱(HPLC)测定.证实产物中有甲基过氧化氢(CH3OOH,MHP)和过氧甲醚(CH3OOCH3,DMP)存在并首次在该体系中发现了羟甲基过氧化氢(HOCH2OOH,HMHP).HMHP的检出表明,CH3OO*自身复合的可能途径之一生成了Criegee中间体过氧次甲基双自由基*CH2OO*.采用G2,G2(MP2)和G2(ful)方法对一些反应的标准焓变和标准Gibbs自由能变化进行了理论计算.结果表明CH3OO*自身复合生成*CH2OO*及*CH2OO*与H2O反应生成HMHP的途径在热力学上是可能的.     

甲烷-空气-H2O模拟光化学反应体系中CH3OO·自身复合反 应的研究

在1.013×10^5Pa,(298±2)K及O2-N2气氛下,研究了羟基自由基·OH引发的甲烷光化学反应体系中过氧甲基自由基CH3OO·自身复合反应。反应物和产物采用长光路Fourier红外光谱(LP-FTIR)和高效液相色谱(HPLC)测定。证实产物中有甲基过氧化氢(CH3OOH,MHP)和过氧甲醚(CH3OOCH3,DMP)存在并首次在该体系中发现了羟甲基过氧化氢(HOCH2OOH,HMHP).HMHP的检出表明,CH3OO·自身复合的可能途径之一生成了Criegee中间体过氧次甲基双自由基·CH2OO·,采用G2,G2(MP2)和G2(ful)方法对一些反应的标准焓变和标准Gibbs自由能变化进行了理论计算。结果表明CH3OO·自身复合生成·CH2OO·及·CH2OO·与H2O反应生成HMHP的途径在热力学上是可能的。     

磁流变加工的连续相位板波前及光强特性

对采用磁流变抛光(MRF)工艺加工的大口径连续相位板(CPP)的波前及其光强控制特性进行了分析,对由不同的加工参数(走刀间距和走刀偏置)所加工的三组CPP进行了比较,并分析了MRF加工所引入的中频误差对CPP波前和光强特性的影响。结果表明,走刀间距为2mm、对应走刀偏置范围为0.1~0.3mm时所加工CPP的波前及其光强控制能力较差,远场有一定程度的旁瓣产生;走刀间距为2mm、偏置范围为0.4~0.5mm时所加工CPP和走刀间距为1mm、偏置范围为0.1~0.3mm时所加工CPP相比较,迭代加工效率提高,CPP波前中频误差得到一定的改善。进一步分析表明MRF所引入的中频误差对CPP波前梯度及旁瓣影响较大。     

Models-3/CMAQ和CAMx对珠江三角洲臭氧污染模拟的比较分析

运用Models-3/CMAQ和CAMx两个区域空气质量模式同时对珠江三角洲2004年10月的臭氧污染进行模拟,利用监测网12个站点的观测数据对两个模式的臭氧模拟效果进行统计评估,并应用过程分析技术,量化各种大气物理、化学过程对臭氧浓度变化的影响,探讨两个模式结果偏差产生的主要原因.CMAQ与CAMx均能较好地模拟出珠江三角洲大多数站点的臭氧浓度水平和变化趋势,与监测值的相关系数分别为0.73,0.74,标准化平均偏差分别为-8.5%、8.8%、标准化平均误差分别为36.7%和37.9%;两个模式的模拟结果具有很高的相关性（相关系数R为0.92）和较为一致的空间分布,但CMAQ的臭氧模拟浓度总体上较CAMx的结果偏低约17%.两个模式对珠江三角洲不同地区、不同类型站点的模拟结果一致性不尽相同.在干沉降、化学反应参数、垂直输送等方面处理方法上的差异共同造成了两个模式对珠江口沿岸站点臭氧模拟结果上的差别;细网格边界浓度差异是造成上风向区域站点CAMx模拟浓度比CMAQ结果偏高的主要原因.CAMx有必要提供更多干沉降的算法供选择,改善光解速率等计算方法可能改善CMAQ臭氧模拟结果.     

影响连续相位板聚焦性能的主要因素

为提高惯性约束聚变系统中聚焦光斑的能量集中度,分析了在应用过程中影响连续相位板性能的主要误差来源,并建立了相应的数学模型。通过分析得出存在误差时远场焦斑的能量集中度和均方根值,且口径误差、对准误差、振幅畸变误差对连续相位板的聚焦性能影响很小,波前畸变影响能量集中度的权重最大。进一步分析可知:当畸变波前相关长度与连续相位板的最小空间周期（10 mm左右）相当时,畸变波前极大地影响激光的聚焦性能,提高惯性约束聚变系统中畸变波前的相关长度是提高聚焦光斑的能量集中度的有效方法。     

北京地区臭氧污染的来源分析

光化学烟雾污染是影响北京地区夏季空气质量的一个重要环境问题．利用区域空气质量模（CAMx）对2000年6月底至7月初发生在北京地区的臭氧污染过程进行模拟,运用臭氧源识别技术（OSAT）和地区臭氧评估技术（GOAT）,量化了不同地区的污染源排放对北京市城近郊区臭氧污染的贡献,探讨了周边地区排放的臭氧贡献方式问题,分析了北京地区臭氧污染的化学机制特征．研究表明,北京地区臭氧污染分布存在显著差异,并且具有明显的区域性特征,定陵地区的超标臭氧主要受到城近郊区烟羽的严重影响（占55％）,城近郊区则除了受到北京市的前体物排放影响外（占46％）,来自天津市、河北省南部地区的贡献往往也占有重要份额;周边地区对北京市城近郊区的贡献中,直接输入的臭氧约占七层,其余部分以输入前体物的方式贡献臭氧;北京城近郊区的臭氧生成主要受挥发性有机物控制,而在远郊区县和农村地区臭氧生成对氮氧化物变得更为敏感．对北京地区臭氧污染的源排放控制,需要综合考虑各种臭氧来源和不同贡献方式的重要性,以及臭氧生成机制的变化规律．     

乙烷/H2O/O2/N2体系中光致过氧化物的产生

采用长光路Fourier红外光谱(LP-FTIR)和高压液相色谱(HPLC)技术研究了乙烷/H2O/O2/N2光化学体系中过氧化物的产生，证实乙烷降解产物中有过氧化氢、乙基过氧化氢(CH3CH2OOH,EHP)和过氧乙酸[CH3C(O)OOH,PAA]，并首次发现了甲基过氧化氢(CH3OOH,MHP)、羟甲基过氧化氢(HOCH2OOH,HMHP)和过氧甲醚(CH3OOCH3,DMP).H2O2,MHP和EHP的最大计算产率分别为6.8%，6.4%和6.7%，是乙烷降解生成的主要过氧化产物。MHP主要来自乙烷降解过程中的中间物乙醛的光解。HMHP的检出表明乙烷降解过程中可能有Criegee中间体.CH2OO.产生。OH自由基引发的乙烷降解反应可能是对流层大气H2O2，MHP及EHP的重要来源之一。     

高速重轨平直度在线检测研究

重轨的平直度检测是重轨生产过程中重要的一个环节,该项检测的速度、准确性、稳定性等因素直接影响重轨总体质量。 本文以中国某大型钢铁集团轨梁厂的重轨平直度检测现状为背景,利用激光传感、数据采集、计算技术等现代技术,设计了一套基于并行计算的重轨平直度在线检测系统。系统采用14个激光位移传感器和2个旋转编码器分别对于重轨的7个水平方向位移测点、7个竖直方向位移测点、和重轨传输方向的位移进行实时测量,得到的信号转换为数字信号后,在PC机内通过GPU并行计算进行同步配准、块内数据分析、块间数据分析、帧间数据分析等处理,除去粗糙度、氧化铁皮、高频振动、低频振动等干扰,最后得到并输出平直度信息。实验及现场应用表明,该方法检测速度可达到3m/s、精确度可达到0.1mm.