1 中国科学院大连化学物理研究所化学激光重点实验室, 辽宁 大连 116023
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 海军大连舰艇学院基础部, 辽宁 大连 116018
研究了基于双拉曼池的氢气后向受激拉曼散射及其放大特性。两个拉曼池内均充入高压氢气，前级拉曼池用于产生种子光，后级拉曼池用于实现种子光放大。测量了不同抽运光能量下的输出斯托克斯能量，以及抽运光能量在两拉曼池不同配比时的输出斯托克斯能量。当分配给前级拉曼池能量100 mJ，后级拉曼池能量175 mJ时，获得单脉冲44.0 mJ 的斯托克斯光，相应的光子转化率为28.6%。使用速率方程对拉曼放大部分进行了数值模拟，输出斯托克斯能量的理论值与实验值基本相符。数值模拟表明，在种子光能量等于或大于抽运光时，受激拉曼放大依然可以实现线性转化。根据模拟结果，提出了利用拉曼放大来实现多束激光串联合成输出的设想。
非线性光学 受激拉曼散射 拉曼激光 Nd∶YAG 激光 氢气
1 中国科学院 大连化学物理研究所， 化学激光重点实验室， 辽宁 大连116023
2 海军大连舰艇学院 基础部， 辽宁 大连 116018
针对采用化学式碘发生器的氧碘激光器稳定出光时间较短的情况，通过热力学和化学动力学方面的实验和分析进行了化学式碘发生装置供碘稳定性的研究。分析了物料转化率和反应速率随反应初始温度及反应时间的变化，得到了固相产物的灰层扩散是该反应控制步骤的结论，明确了实验中CuI要大大过量，用氯气量控制碘量的原则，同时确定了适宜的起始反应温度。优化后，在近15 s时间内碘流量变化小于15%，显示出了较好的供碘稳定性，此时CuI的转化率为23%。
氧碘化学激光器 碘发生器 气-固反应 chemical oxygen-iodine laser(COIL) iodine generator gas-solid reaction 强激光与粒子束
2015, 27(4): 041017
1 中国科学院 中科院大连化学物理研究所 化学激光重点实验室, 辽宁 大连, 116023
2 中国科学院大学, 北京 100040
氧碘混合过程是化学氧碘激光器(COIL)中的一个重要步骤,氧碘混合质量直接决定着COIL的运行效率和光束质量。采用化学荧光法,研究了两种不同结构的扰动翼片组对COIL超音速平行流混合过程的影响。实验结果表明,1#扰动翼片组对氧碘超音速平行流的混合增强效果明显,其荧光区达到主气流中心线所经历的流向距离大幅缩短,碘解离区内的荧光区与测试区的面积比相对于无混合扰动时提高了4.2倍;采用2#翼片组扰动混合时,流向距离值进一步缩短了40%~60%,碘解离区内的面积比值又提高了20%～40%。氧发生器有/无主载气条件(2#翼片组)下的混合过程比较显示后者混合效果更好。
氧碘化学激光 超音速混合 扰动翼片 化学荧光法 chemical oxygen-iodine laser supersonic mixing trip tabs chemical fluorescence method 强激光与粒子束
2014, 26(12): 121012
1 海军大连舰艇学院,辽宁 大连 116018
2 中国科学院 大连化学物理研究所,辽宁 大连 116023
利用光腔衰荡法测量吸收系数时,光在吸收介质中的传播速度和空腔是不同的,这种区别导致测量精度在一定程度上受到影响。为了考察吸收系数的测量精度受光速变化的影响程度,进行了相关的分析和推导,并根据实验及部分文献提供的数据进行了数值计算,得到了忽略光速变化将导致测量结果偏小的结论,偏差值与腔镜反射率有关。当腔镜反射率达到99.99%时,就有必要考虑该因素的影响,除非实际测量中存在其它因素使测量精度远不能达到最高值。
精度 光腔衰荡 折射率 光速 precision cavity ring-down refractivity light speed 强激光与粒子束
2009, 21(12): 1791
1 中国科学院大连化学物理研究所, 辽宁 大连 116023
2 中国科学院研究生院, 北京 100039
实验研究了用化学法产生碘分子作为碘源的氧碘化学激光器。该氧碘化学激光器采用列管单重态氧发生器,超音速氧碘混合喷管设计马赫数为2.5,增益区长度为26.5 cm。在氯气流量为353 mmol/s时,输出功率为7.8kW,相应的化学效率为24.5%。
氧碘化学激光器 功率 化学效率
1 中国科学院,大连化学物理研究所,辽宁,大连,116023
2 中国科学院,研究生院,北京,100049
介绍了一种新的产生单重态氧(O2(1△g))的气固化学反应体系,即在固定床式反应器中采用固体过氧化钠粉末与氯气(Na2O2/Cl2)进行反应的气固化学反应体系.实验分别通过用对近红外敏感的光谱仪和锗探头监测了反应产生的O2(1△g)的发射光谱和1 270 nm的光信号,同时通过数据采集系统监测了反应池固体反应层和测试池中气体的温度的变化曲线.实验测得了O2(1△g)在1 270 nm附近的特征发射光谱,此光谱表明该体系是一个很好的产生O2(1△g)的体系,同时,实验现象表明该反应是强放热反应.
氧碘化学激光器 单重态氧 过氧化钠 气固反应 发射光谱 氯气 强激光与粒子束
2006, 18(11): 1761
1 中国科学院,大连化学物理研究所,辽宁,大连,116023
2 中国科学院,研究生院,北京,100039
3 海军大连舰艇学院,辽宁,大连,116018
分析了氧碘化学激光器(COIL)在无稀释气条件下工作所带来的一系列问题和对其性能的影响,并提出了相应的解决方法,进而对COIL结构和相关参数进行了有针对性的设计和实验研究.在氯气流量为117.6 mmol/s时,平均输出功率2.25 kW,化学效率达到21.1%,比功率0.22 J/g;分别以氦气和氮气为稀释气,对COIL进行了参数和实验数据比较.
氧碘化学激光器 射流发生器 稀释气 ptres值 化学效率 能流密度 比功率
1 中国科学院,大连化学物理研究所,辽宁,大连,116023
2 中国科学院,研究生院,北京,100039
3 中国科学院,大连化学物理研究所,辽宁,大连,116023??br>
4 海军大连舰艇学院,辽宁,大连,116018
实验考察了立式氧碘化学激光器的工作性能.在氯气流量为82 mmol/s,无主稀释气的条件下,输出功率约1.3 kW,化学效率达到16.9%.分别与以氦气和氮气为稀释气的氧碘化学激光器进行了主要参数的比较(He-COIL在氯气流量110 mmol/s时,输出功率为2.4 kW;N2-COIL在氯气流量115 mmol/s时,输出功率为2.6 kW;立式氧碘化学激光器在氯气流量115 mmol/s时,输出功率为1.32 kW),结果表明该COIL装置初步实验结果与传统的He-COIL和N2-COIL相比还存在很大差距.但通过对实验结果的深入分析得知,若进一步降低单重态氧发生器的pτres值,缩短超音速喷管中亚音速段的氧碘混合长度或采用超音速段氧碘混合方式,使该立式氧碘化学激光器在无主稀释气的条件下运行且达到与He-COIL和N2-COIL相当的功率水平是可以实现的.
氧碘化学激光 方管射流发生器 pτres值 化学效率
1 中国科学院大连化学物理研究所,辽宁,大连116023
2 海军大连舰艇学院,辽宁,大连116018
3 中国科学院大连化学物理研究所,辽宁大连116023
分析了利用吸收光谱法测量氧碘化学激光器的水汽含量的原理,在氯气流量为0.1 mol/s的N2-COIL上进行了测试实验.实验结果显示,在常规工作条件下,由于BHP温度变化所引起的水汽百分含量变化仅为0.1%,可以忽略;水汽含量随稀释气体流量增大而增加,气体流速是引起水汽含量变化的主要原因,实验中应把氯气和氧气的比例控制在4∶1之内.
吸收 水蒸汽 氧碘化学激光器 Absorption Water vapor COIL
1 中国科学院大连化学物理研究所, 辽宁 大连 116023
2 海军大连舰艇学院, 辽宁 大连 116018
考察了氮气作为稀释气体的氯气流量为0.1 mol/s的射流式方管氧发生器的性能.氯气利用率、单重态氧产率以及水汽含量的测试结果表明,只要把氮气流量控制在不超过氯气的3倍,则发生器的性能完全可以达到氦气作为稀释气体时的水平.
激光技术 氧碘化学激光器 单态氧发生器 氮气 性能
