1 中车长春轨道客车股份有限公司工程技术中心，吉林 长春 130113
2 吉林大学材料科学与工程学院，吉林 长春 130112
基于高铁转向架轮对在高级检修过程中的漆层去除需求，采用激光清洗技术对高强钢表面漆层进行去除，研究不同功率下漆膜的去除状况，分析不同清洗状态下工件表面的宏观、微观形貌及成分变化；之后，采用机器视觉技术提取工件表面状态图像并进行处理，提取出黑、白像素点的差异并将其作为特征值对工件表面的清洗状态进行判定，为高强钢表面漆层的去除提供了实用的工艺参数及检测方法。
激光技术 激光清洗 表面形貌 激光测距 在线评估
1 中车长春轨道客车股份有限公司 工程技术中心工程规划发展部，吉林 长春 130000
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033
3 吉林大学 材料科学与工程学院，吉林 长春 130022
在超声无损检测时，搭接激光窄焊缝接头尺寸较小，采用传统6 dB法对其界面处的熔宽判定存在较大的误差。为了提高检测精度，通过研究传统6 dB法的检测误差来源，采用有限元分析方法分析了激光焊接头内部入射超声波的传播规律和反射回波特性，构建了基于修正6 dB法的激光焊接头熔宽评估模型，并通过物理实验进行了验证。研究结果表明，上板底面的一次回波幅值可作为反映接头内部结构的特征值，当探头中心对应接头内部焊缝熔合线边缘位置时，一次回波幅值的衰减度随上板板厚而变化，据此可根据上板板厚选择衰减度值对传统6 dB法进行修正，从而定量计算接头内部板层接触面处的有效熔宽。实际激光焊接头的超声检测结果证实：采用修正6 dB法求解出的激光焊接头的熔宽与物理实验结果吻合良好，对实际生产中超声检测激光焊接头的精度提升提供了参考。
激光搭接焊 超声波检测 有限元分析 修正6 dB法 laser lap welding ultrasonic testing finite element analysis modified 6 dB method
本研究的目的是探索癫狂患者红外热图的特征,为红外热成像检测技术在癫狂病的诊断应用奠定基础。采用简单随机抽样调查、设立对照的方式,共采集600人的红外热图数据,癫狂组人数与正常组人数之比为5∶1。对入组的癫狂患者进行辨证分型。采集所有受试者的红外热图数据,检测其上、中、下三焦、督脉、任脉等共15个区域的相对温差(即ΔT),进行配对T检验。结果表明,癫狂患者中虚证占91.6%。癫狂组与正常组比较,上焦、督脉、虚里、右胁这4个测量区域的ΔT有显著的统计学差异(P＜0.05)。其中,癫狂患者的上焦、督脉及虚里的ΔT较正常人低,而右胁的ΔT则较正常人高。临床癫狂患者中虚证居多；红外热成像作为无创功能影像客观评价指标,对癫狂病的诊断具有临床应用价值。
红外热成像 癫狂 诊断 infrared thermal imaging insanity diagnose
1 沈阳工程学院新能源学院, 辽宁 沈阳 110136
2 国家电网辽宁省电力有限公司, 辽宁 沈阳 110004
GaN薄膜材料广泛应用于发光二极管(LED), 激光二极管(LD)等光电器件。 但是GaN基器件的制备与应用以及器件推广很大一部分取决于其器件的价格, 常用的方式是在单晶蓝宝石衬底上沉积制备GaN薄膜样品, 单晶蓝宝石衬底晶向择优, 可以制备出高质量的GaN薄膜样品, 但是单晶蓝宝石衬底价格昂贵, 一定程度上限制了其GaN基器件推广使用。 如何在廉价衬底上直接沉积高质量的GaN薄膜, 满足器件的要求成为研究热点。 石英玻璃价格廉价, 但是属于非晶体, 没有择优晶向取向, 很难制备出高质量薄膜样品。 本研究采用等离子体增强金属有机物化学气相沉积系统在非晶普通石英衬底上改变氮气反应源流量低温制备GaN薄膜材料。 制备之后采用反射高能电子衍射谱、 X射线衍射光谱、 室温透射光谱和光致光谱对制备的薄膜进行系统的测试分析。 其结果表明: 在氮气流量适当的沉积参数条件下, 所制备的薄膜具有高C轴的择优取向, 良好的结晶质量以及优异的光学性能。
GaN薄膜 石英衬底 ECR-PEMOCVD系统 光学性能 GaN film Quartz substrate ECR-PEMOCVD system Optical performance 光谱学与光谱分析
2018, 38(9): 2672
为了提高杜瓦结构的可靠性水平，本文提出了基于NESSUS（Numerical Evaluation of StochasticStructures Under Stress）软件的杜瓦结构可靠性分析方法。此方法将杜瓦组件的载荷、材料性能、几何尺寸等参数均作为具有某种分布特性的随机变量，通过概率分析，可获得定量的杜瓦结构可靠度值以及各个设计参数的概率灵敏度值，并由此确定关键影响因素，为提高杜瓦结构的可靠性提供设计依据。本文以杜瓦冷台支撑结构为例进行了结构可靠性分析，分析结果表明此方法可以显著提高杜瓦结构的可靠性水平。
结构可靠性 可靠性仿真分析 杜瓦结构 structure reliability NESSUS NESSUS reliability simulation dewar structure
哈尔滨工业大学 电气工程系, 哈尔滨 150001
正交电磁场中粒子的运动轨迹在拐点处按指数规律变化, 使不同质量离子的轨迹有明显区别, 由此可创建新的电磁核素分离法。从牛顿运动方程出发, 基于单粒子轨道法阐述被分离核素在正交电磁场中的运动规律, 重点找出轨迹的拐点。给出了多质量粒子束在正交电磁场中的质量聚焦特性, 以Li离子为例, 应用MATLAB模拟粒子束的运动轨迹, 结果表明正交电磁场中可实现多质量束流的质量分离。总结出粒子轨迹方程的特点, 为多质量束流分离结构的工程化实现提供参数。研究成果可应用到质量分离器、质谱分析仪及材料提纯等装置的研制中, 同时对于特殊位形电磁场控制多质量束流等相关领域的研究亦有一定的参考价值。
多质量粒子束 正交电磁场 质量聚焦 运动轨迹 multi-mass jet flow orthogonal electromagnetic field mass focusing motion trajectory 强激光与粒子束
2015, 27(5): 054001
哈尔滨工业大学 电气工程系， 哈尔滨 150001
研究了非均匀磁场中多质量射流的运动轨迹，推导出质量色散强度表达式。考虑到不同入射方式及羽流角度的情况下，应用MATLAB模拟射流的运动轨迹，计算出质量色散强度，并同均匀磁场中的质量色散强度大小相比较，以确定该种磁场中射流质量分离的效果。模拟结果表明:非均匀磁场中多质量射流的质量色散强度大于均匀磁场的情况，可实现等离子体射流的高效质量分离。
多质量射流 非均匀磁场 质量色散强度 运动轨迹 multi-mass jet flow inhomogeneous magnetic field mass dispersion intensity motion trajectory 强激光与粒子束
2014, 26(11): 114001
河北大学物理科学与技术学院, 河北 保定071002
为了研究预制小孔对激光诱导不锈钢等离子体辐射特性的影响， 在常压下空气中， 利用高能量钕玻璃脉冲激光烧蚀不锈钢样品， 由组合式多功能光栅光谱仪和CCD光谱采集处理系统记录等离子体光谱， 并通过测量光谱线的强度和半高全宽度分别计算了等离子体电子温度和电子密度。 研究结果表明， 当一束高能量激光(～5J)作用于表面放置直径为1.5 mm、 深度为0.8 mm的预制小孔的不锈钢样品时， 激光等离子体发射的谱线强度提高了71.5 %～125.8 %， 光谱信背比提高了7.6%～18.5%； 而等离子体温度和电子密度分别提高了1 200 K和1.21×1016cm-3。 证明了预制小孔对激光诱导不锈钢等离子体辐射有明显的增强作用。
预制小孔 激光诱导等离子体 辐射强度 不锈钢样品 Prefabricated keyhole Laser-induced plasma Radiation intensity Stainless steel sample 光谱学与光谱分析
2011, 31(9): 2361
1 河北大学物理科学与技术学院, 河北 保定 071002
2 衡水学院物理系, 河北 衡水 053000
采用螺旋波等离子体辅助溅射技术制备了自然掺杂及N-Al共掺杂ZnO薄膜，对两种不同类型掺杂薄膜的低温光致发光(PL)特性进行了研究。实验结果表明，二者均呈现出了较强的与受主能级相关的发光特征，自然掺杂薄膜的光致发光谱在404.0 nm处出现了由于锌空位产生的近带边发光，N-Al共掺杂薄膜的光致发光谱在383.0 nm处出现了N作为受主的施主-受主对(DAP)跃迁发光。两种薄膜的发光特性比较分析表明，N-Al共掺杂技术能够有效提高N的固溶度，N受主能级密度增加使薄膜表现出较强的施主-受主对跃迁发光，表明该技术为实现p型ZnO薄膜制备的有效方法。
薄膜 p型ZnO发光特征 光致发光 掺杂技术
1 北京航空工艺研究所,北京,100024
2 北京航空航天大学,北京,100083
采用1.5mm厚高强钢以及1.7mm厚高温合金薄板制作成紧凑拉伸试件,对预制裂纹延长线进行3次叠加(光斑直径6mm)激光冲击处理,进行裂纹扩展速率试验并与未处理的试件进行对比,由于激光冲击处理产生的强化效应在裂纹扩展路径上存在区域差别,所以裂纹扩展速率无法进行公式拟合,但在整体上能大大降低裂纹扩展速率.
激光冲击处理 激光喷丸 高强钢 高温合金 裂纹扩展速率
