气溶胶中锶元素的监测对于大气污染防治和工业设施排放监控具有重要意义。激光诱导等离子体光谱技术具有无需采样预处理、可原位快速检测等优势，在环境介质成分直接在线监测方面具有极大的应用潜力。介绍了基于实验室搭建的LIPS装置开展的气溶胶中锶元素的直接探测工作。利用整体平均法对气溶胶等离子体进行光谱分析，结果显示实验装置对锶元素的检测限为809 μg/m3。对于低密度气溶胶光谱，条件分析法可以将平均光谱的信噪比提升8倍。基于实验结果讨论了含锶气溶胶统计学特性和数据分析方法的影响。气溶胶中颗粒物的密度对等离子体温度的影响极小，光谱强度变化直接反应了激光激发气溶胶颗粒物的数量。通过对条件分析法使用范围的讨论，提出在测量周期内利用累计光谱取代平均光谱，可将系统的灵敏度提升近3个数量级。实验装置的检测限达到1.3 μg/m3，初步满足工业排放监测的需求。
激光诱导等离子体光谱 气溶胶 锶 条件分析 laser-induced plasma spectroscopy aerosol analysis Sr conditional analysis 光学 精密工程
2023, 31(19): 2827
强激光与粒子束
2020, 32(1): 011014
为将LIBS技术应用于核材料的监测分析,采用波长为1064 nm的脉冲激光诱导产生等离子体光谱,利用多通道光栅光谱仪完成光信号的探测,系统研究了不同实验参数对光谱特性的影响。选用氧化铈的特征谱线Ce I 500.91 nm、Ce II 446.02 nm进行分析。实验结果表明:靶点位置、激光聚焦位置到透镜的距离、激发能量及延迟时间对氧化铈LIBS信号均有较大影响。通过优化各实验参数可以获得较高的光谱强度和较高的信背比,确定了LIBS技术用于氧化铈分析的最佳实验条件,为后续进一步开展氧化钚成分分析提供了数据参考。
光谱学 激光诱导击穿光谱 氧化钚 氧化铈 核材料 核保障 激光与光电子学进展
2018, 55(12): 121408
研究了高压大电流SF6激光触发开关在使用过程中透镜污染的问题,通过对激光触发开关中被污染透镜透过率的测量、透镜表面附着物的分析和透镜使用寿命的数据积累,总结出氟化氢的腐蚀和开关粉尘附着是造成激光开关透镜透过率降低、以致失效的主要原因。通过三种激光触发开关结构参数分析和开关运行数据的比较,认为采用氟化钙透镜、低吸水性绝缘材料、选择轴向绝缘V/N型辅助间隙多电极开关结构、铜钨合金电极、脱水处理等措施,可以降低氟化氢和粉尘的产额,从而增加开关的工作寿命。
激光触发开关 焦点 透镜 腐蚀 寿命 laser triggered switch focal point optical lens etch lifetime 强激光与粒子束
2016, 28(1): 015011
1 中国原子能科学研究院高功率准分子激光实验室, 北京 102413
2 Department of Experimental Physics University of Szeged, Domter 9.H-6720 Szeged
“天光”装置是我国目前最大的一台高功率氟化氪准分子激光装置，装置主要包括前端激光器、一级放电抽运激光放大器、两级电子束抽运激光放大器、平滑化光学角多路及打靶平台诊断等系统，装置输出激光波长为248 nm，脉宽为23 ns，输出能力为6束百焦耳量级。主要介绍了一种将装置现有的6束23 ns光学角多路系统升级到12束10 ns光学角多路系统的方法和技术。包括前端10 ns短脉冲激光的产生，偏振分光原理，紫外偏振激光的传输与控制及6路12束光学角多路系统的设计方案等。
激光器 “天光”装置 光学角多路 偏振分光 光束均匀性 中国激光
2014, 41(s1): s102009
中国原子能科学研究院 核技术应用研究所,北京 102413
分析了准分子激光脉冲在放大过程中的展宽现象。将饱和开关技术应用于放电泵浦激光器放大腔的放大压缩,发展了脉冲负反馈饱和压缩技术。利用该技术在天光一号系统前端LPX-150激光器上成功获得能量100 mJ、脉宽10 ns的脉冲输出,其空间分布均匀性保持在3%以内。这证明该技术可与无阶梯诱导非相干技术联合使用,在保证光束均匀性基础上进行脉冲压缩。
准分子激光 脉冲压缩 负反馈 惯性约束聚变 excimer laser pulse compression negative feedback ICF
1 哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室, 黑龙江 哈尔滨 150001
2 中国原子能科学研究院, 北京 102413
对纳秒级宽带KrF激光脉冲的时间整形进行了研究。采用受激布里渊散射(SBS)脉冲压缩KrF激光获得短脉冲,通过脉冲堆积获得KrF激光时间整形脉冲。利用激光放大器对整形脉冲进行放大,对KrF激光整形脉冲的形状影响较大。通过对放大前整形脉冲形状的调整,在放大后可以得到所需形状的整形脉冲,一次放大能量输出可达50 mJ,二次放大能量输出可达300 mJ。理论分析与实验结果一致。研究表明,短脉冲堆积和放大器放大的组合方案具有较强的整形能力。
激光技术 KrF激光 脉冲整形 脉冲堆积 放大 宽带
采用诱导空间非相干(FEISI)的平滑方法结合传递傅里叶面的技术,建立了一套平滑化六束角多路系统.该系统输出总能量158 J,能量稳定度约4%,输出脉冲宽度25 ns,靶面有效焦斑直径400 μm,焦斑均匀性1.6%,激光功率密度3.7×1012 W/cm2.
角多路系统 均匀性 激光功率密度 像传递
光学角多路系统是主振功放(MOPA)装置的重要组成部分.它不仅连接着主振荡器、预放大器及主放大器三个KrF激光系统,而且起着压缩激光脉宽的作用.光学角多路能使主振激光脉冲在能量上得到足够的放大,并使泵浦预放、主放激光腔的电子束能量及其脉宽得到充分的利用.介绍了天光一号装置上MOPA光学角多路系统的结构,并结合多年来运行的实践,提出了若干优化措施.
主振功放系统 光学角多路 激光放大 MOPA angular multipexing system laser amplification
