大口径氘化磷酸二氢钾晶体离线亚纳秒激光预处理技术

大口径氘化磷酸二氢钾(DKDP)晶体抗激光损伤性能偏低严重地制约着大型高功率激光装置输出水平.本研究利用离线亚纳秒激光预处理技术有效地提升了大口径DKDP晶体抗激光损伤性能.实际使用情况表明,采用离线亚纳秒激光预处理后,DKDP晶体在9 J/cm²激光通量辐照下的表面平均损伤密度得到大幅下降,由未处理前的5.02 pp/cm²(1pp表示1个百分点)降至0.55 pp/cm²,降幅为一个数量级.同时,激光预处理对晶体损伤尺寸具有一定的抑制作用,预处理后晶体损伤点尺寸分布曲线向尺寸减小的方向平移,尺寸分布峰值由预处理前的25μm降至预处理后的18—20μm.     

基于低通滤波的相位掩模干涉图相位解调方法

 传统的四步相移算法在分析相位掩模干涉图时存在相移值误差、分辨力降低和相干噪声等不足,从而影响了动态干涉仪的性能。为了提高相位掩模干涉图的分析精度,提出了一种基于低通滤波的相位解调方法。该方法根据相位掩模引入相位的空间频率远大于被测相位空间频率的最大值,采用低通滤波的方法提取相位信息。数值分析结果表明,该方法的精度高于传统四步相移算法。分析干涉图的信噪比,合理选择低通滤波器,可进一步提高相位解调的精度。     

ALD氧化铝单层膜1 064 nm激光损伤特性研究

 采用原子层沉积技术(atomic layer deposition,ALD)在熔石英和BK7玻璃基底上镀制Al2O3单层膜。利用小口径损伤在线测试平台对膜层的1 064 nm激光损伤特性进行了实验测量,获得膜层损伤阈值约为10.3 J/cm2,对比了其与BK7基底损伤阈值之间的差异;利用Nomarski显微镜和原子力显微镜分析讨论了损伤形态的特点,结果表明损伤主要表现为膜层脱落和基片小孔烧蚀,其中小孔深度集中在70 nm～95 nm范围;讨论了损伤发生的诱因,得出膜基界面可能存在吸收源先驱的推断。     

单发大口径光束下介质膜损伤阈值测试

针对传统的激光诱导损伤阈值测试中存在的耗时问题,提出了一种利用单发次、大口径光束的介质膜损伤阈值的快速测定方法。该方法以图像处理为基础,通过坐标变换和栅格压缩,建立了样品辐照区域内损伤分布与光斑强度分布之间的精确对应关系。基于对大口径光斑辐照区域内损伤信息的快速提取和统计方法,通过单次激光辐照,获取了待测区域的损伤阈值。根据此方法搭建了单发大口径光束损伤阈值测试平台,并对HfO2/SiO2高反射膜损伤阈值进行了单发次测定的验证。     

熔石英紫外激光初始损伤形态分析

 采取355 nm激光脉冲辐照熔石英样品,利用Nomarski微分干涉差显微镜、原子力显微镜和扫描电子显微镜观测手段对前后表面产生的损伤点进行了观察分析。对前后表面损伤形态做出详细的描述和分类,从理论上对每种损伤类型产生的条件与机理做出推测。实验结果表明：熔石英前表面存在小麻点群损伤和星状裂纹损伤两种损伤形态,横向尺寸分别为0.8～2.5和1.0～5.5 μm;后表面存在小麻点群损伤、壳状剥离损伤和火山口3种损伤形态,损伤横向尺寸分别为0.48～1.33,4～20和12～30 μm。实验证明了1 μm尺度损伤点的产生与再沉积层密切相关。     

精制废木屑热解油/柴油新型混合燃料制备实验研究

为提高废木屑热解油品质,使其能够作为发动机燃料使用,提出了一条新的热解油提质路线。首先将热解原油进行基于组分分离的乙醚萃取和化学催化相结合的精制过程,得到精制热解油;其次,利用超声反应器制备了精制热解油/柴油新型混合燃料,以单位体积柴油所溶解的精制油的体积定为S值,作为判断乳化效果的准则,考察了不同的影响因素对S值的影响。研究结果表明,乳化剂添加量对S值影响较大,在V_{精制生物油}:V_柴油:V_乳化剂=10:30:5条件下,存在最佳的乳化超声操作条件:超声时间、超声电功率、乳化温度分别为20 min、540 W、50℃。制备了不同S值的乳化燃料,通过对燃料物理指标的分析发现,该燃料性质稳定、燃烧性能优良,有望成为柴油的替代产品。     

一次性固相微萃取-高效液相色谱法测定环境水样中的3种多环芳烃

以涂有聚二甲基硅氧烷(PDMS)的石英光导纤维作为固相微萃取纤维,建立了一次性固相微萃取与高效液相色谱联用测定环境水样中的菲、荧蒽和屈3种多环芳烃(PAHs)的方法。实验考察了解吸时间、萃取时间、搅拌速度、盐效应以及样品溶液pH值对萃取效率的影响,优化得到的萃取和解吸条件为: 于60 mL样品溶液中放入两段萃取纤维(1.5 cm)和1.2 g氯化钠,在1200 r/min搅拌速度下萃取60 min,取出萃取纤维并转入120 μL甲醇中密封静置解吸24 h后,取20 μL解吸液进行液相色谱测定。该方法对于菲、荧蒽和屈的检出限分别为0.17、0.17和0.08 μg/L;精密度(以测定0.5 μg/L PAHs标准溶液6次的相对标准偏差计)小于8%;实际样品中3种PAHs的加标回收率为80.0%～107%。该方法快速简便,纤维一次性使用,克服了污染物在纤维上残留的问题。     

共沉淀分离-ICP-OES测定含铁溶液中稀土元素

研究了含铁砂土样品中稀土元素的ICP-OES测量技术。采用草酸盐沉淀或氟化物沉淀与草酸盐沉淀的组合去除样品中Fe和大量岩石基体元素的光谱干扰。结果表明:分析溶液中Fe的浓度小于110μg·mL~(-1),可忽略对样品中稀土元素的ICP-OES光谱测定干扰。不同稀土元素之间沉淀的不同步性小于3%,若以测定稀土元素相邻近的一种稀土元素作内标,则可提高沉淀过程回收率的测定精度。     

氟化石墨红外谱图的量子化学模拟

氟化石墨作为一种高储能材料广泛用于一次锂电池中,氟化石墨材料的微观结构影响其电化学储能性能.以量子化学模拟计算为基础,建立了氟化石墨类材料中微观结构单元与红外谱图特征频率的关系,指出了在氟化石墨类材料中,碳原子以sp2型杂化形式为主与氟原子形成氟碳键,石墨的氟化反应以形成氟碳比为1∶1的结梅较为有利,是氟化右墨材料中的主要成分.     

TiO2/Al2O3薄膜的原子层沉积和光学性能分析

采用原子层沉积技术在熔石英和BK7玻璃基片上镀制了TiO2/Al2O3薄膜,沉积温度分别为110℃和280℃。利用X射线粉末衍射仪对膜层微观结构进行了分析研究,并在激光损伤平台上进行了抗激光损伤阈值测量。采用Nomarski微分干涉差显微镜和原子力显微镜对激光损伤后的形貌进行了观察分析。结果表明,采用原子层沉积技术镀制的TiO2/Al2O3增透膜的厚度均匀性较好,Φ50 mm样品的膜层厚度均匀性优于99%;光谱增透效果显著,在1 064 nm处的透过率〉99.8%;在熔石英和BK7基片上,TiO2/Al2O3薄膜在110℃时的激光损伤阈值分别为（6.73±0.47）J/cm2和（6.5±0.46）J/cm2,明显高于在280℃时的损伤阈值。