为了解决毫/纳秒激光加工微孔质量低的问题,利用脉冲宽度为200ps的脉冲激光,采用高速旋切法对厚度为0.2mm的SUS 304不锈钢薄板进行直径为200μm的微孔加工试验,用激光共聚焦显微镜观察孔的外观形貌,研究旋切速率、激光功率和离焦量等因素对孔径、锥度和热影响区等加工质量的影响。结果表明,旋切速率对微孔内壁质量有直接的影响; 通过提高转速来降低激光脉冲重叠率可以减小微孔内壁的热影响区; 适当增加激光功率,能够改善旋切加工微孔切口处的加工质量; 采用正离焦加工能够一定程度减小孔的锥度。优化工艺参量能够加工出热影响区小、边缘质量好的小锥度微孔。

通过控制变量法研究了激光能量密度、加工速度、重复频率、刻蚀次数等激光加工参数对紫外激光诱导等离子体刻蚀Pyrex7740玻璃刻蚀深度和表面刻蚀质量(包括边缘是否齐整、崩边、碎裂等)的影响规律。结果表明, 以铜膜作为吸收层的紫外激光诱导等离子体刻蚀Pyrex7740玻璃的激光能量密度阈值在1.54～2.10 J/cm2之间, 且在一定范围内激光能量密度越大, 刻蚀深度越深, 等离子体越稳定, 刻蚀质量越好; 激光刻蚀速度过慢或过快都会造成等离子体不稳定, 对刻蚀质量产生不良影响, 即并非光斑重叠度越大刻蚀效果越好。研究结果为激光诱导等离子体精密刻蚀Pyrex7740玻璃及其他光学透明材料刻蚀工艺优化和参数选取提供参考。

利用三维荧光光谱研究了大沽河流域地下水中溶解有机物(DOM)的荧光组分类型及其空间分布与变化, 并与地表河水进行了比较。 基于平行因子分析模型在大沽河流域识别出2个类腐殖质组分及1个类蛋白质组分。 研究区域上、 下游地下水中各荧光组分的强度低, 但中游区域呈现高值区, 与人为污染的下渗输入以及为阻止海水入侵而修建的截渗墙对地下水循环模式的改变有关。 地下水DOM以类腐殖质组分为主, 类蛋白质组分平均只占15%, 不及地表河水的一半, 其新鲜度指数(β/α)也低于河水但荧光指数(FI)、 腐殖化指数(HIX)高于河水, 表明地下水DOM的腐殖化程度更高, 与地下水停留时间长、 微生物降解作用的贡献更为显著有关。 本研究揭示, 三维荧光指纹技术可区分天然背景及人为活动对地下水中DOM含量及性质的影响, 是研究地下水环境中的碳循环过程及其影响因素的有用工具。

通过溶胶-凝胶法,在碱性条件下水解缩聚正硅酸乙酯获得含有SiO₂颗粒的溶胶;以甲基三乙氧基硅烷在酸性条件下水解缩聚获得双链聚合物溶液,作为疏水基团的引入剂.用两者的混合物在玻璃片上旋转镀膜.利用光子相干光谱法、透射电子显微镜、小角X射线散射等方法研究了溶胶微结构,利用紫外-可见光谱仪和接触角测定仪测量薄膜的透射率和疏水性.单面反射率最低降至0.01%,对水接触角最高为118°.利用Nd:YAG激光(1 064nm)测量了薄膜的激光损伤阈值,随混合溶胶中双链聚合物含量的增加损伤阈值减小,但均高于20J/cm²(1ns脉冲).由于薄膜既保持了纳米氧化硅薄膜的多孔性,又在颗粒及孔表面以甲基修饰,水对薄膜的浸润能力大大降低,因此薄膜的时间稳定性大大增强,同时也保证了较高的损伤阈值和透射率.