Author Affiliations
Abstract
1 Joint Institute of High Temperature of Russian Academy of Sciences, Moscow125412, Russia
2 Joint Institute of High Temperature of Russian Academy of Sciences, Moscow125412, Russia
3 Keldysh Institute of Applied Mathematics, Russian Academy of Sciences, Moscow 125047, Russia
4 Beijing National Laboratory of Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100080, China
5 Beijing National Laboratory of Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100080, China
6 Department of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai200240, China
In this work, we optimized a clean, versatile, compact source of soft X-ray radiation $(E_{\text{x}\text{-}\text{ray}}\sim 3~\text{keV})$ with an yield per shot up to $7\times 10^{11}~\text{photons}/\text{shot}$ in a plasma generated by the interaction of high-contrast femtosecond laser pulses of relativistic intensity $(I_{\text{las}}\sim 10^{18}{-}10^{19}~\text{W}/\text{cm}^{2})$ with supersonic argon gas jets. Using high-resolution X-ray spectroscopy approaches, the dependence of main characteristics (temperature, density and ionization composition) and the emission efficiency of the X-ray source on laser pulse parameters and properties of the gas medium was studied. The optimal conditions, when the X-ray photon yield reached a maximum value, have been found when the argon plasma has an electron temperature of $T_{\text{e}}\sim 185~\text{eV}$, an electron density of $N_{\text{e}}\sim 7\times 10^{20}~\text{cm}^{-3}$ and an average charge of $Z\sim 14$. In such a plasma, a coefficient of conversion to soft X-ray radiation with energies $E_{\text{x}\text{-}\text{ray}}\sim 3.1\;(\pm 0.2)~\text{keV}$ reaches $8.57\times 10^{-5}$, and no processes leading to the acceleration of electrons to MeV energies occur. It was found that the efficiency of the X-ray emission of this plasma source is mainly determined by the focusing geometry. We confirmed experimentally that the angular distribution of the X-ray radiation is isotropic, and its intensity linearly depends on the energy of the laser pulse, which was varied in the range of 50–280 mJ. We also found that the yield of X-ray photons can be notably increased by, for example, choosing the optimal laser pulse duration and the inlet pressure of the gas jet.
clean X-ray source gas jets laser plasma laser–gas interaction soft X-rays 
High Power Laser Science and Engineering
2020, 8(2): 02000e26
作者单位
摘要
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
实现了对射流式氧发生器的三维仿真模拟, 给出了氧发生器内部流场结构、各组分的分布状态等信息。研究了射流孔结构对氧发生器性能的影响。指出即便是具有相同比表面积的不同射流孔排布方式, 也会对发生器性能产生影响。此外, 逆向射流式氧发生器反应器中气体从双侧进入对于减小发生器对气体的阻力具有重要作用。
射流式氧发生器 三维仿真模拟 流场结构 射流孔排布 jet singlet oxygen generator three dimensional simulation fluid structure arrangement of liquid jets 
强激光与粒子束
2016, 28(7): 071004
作者单位
摘要
燕山大学 电气工程学院, 河北 秦皇岛 066004
针对大功率LED存在的散热问题,提出了一种双进双出射流水冷散热器,将其与现有射流水冷散热器的散热效果进行对比,并设计了基于射流水冷的大功率LED散热系统实验平台.在散热系统全功率工作条件下,LED底部温度分布均匀,并且保持在32℃左右,表明散热系统具有良好的均温性能和散热性能,满足大功率LED的散热要求.利用极差分析法,得到了水泵和风扇对系统散热效果的影响权重,优化了散热系统的工作功率,得到一组较优的控制水泵和风扇功率的脉冲宽度调制信号.在该组控制信号下,降低了散热系统的功耗,同时保证了系统散热效果,达到了节能目的.
半导体器件与技术 水冷散热系统 大功率LED 数值分析 射流冲击 Semiconductor devices and technology Water cooling systems Light emitting diodes Numerical analysis Jets 
光子学报
2014, 43(7): 0723003
作者单位
摘要
国防科学技术大学 航天科学与工程学院, 长沙 410073
针对合成双射流激励器大功率LED灯主动散热方案, 利用Ansys软件对LED灯模型在表面射流不同流速下的散热进行仿真, 并结合试验结果验证, 得到气体流速和pn结温度的散点图, 利用Matlab进行Gauss曲线拟合, 得到pn结温度与射流速度的关系;利用阿伦尼乌斯(Arrhenius)加速模型对pn结温度与LED灯寿命的关系进行预测, 得到LED灯寿命与pn结温度的一般数学关系, 进而得到LED灯寿命与合成双射流流速的数学关系, 结合LED灯的经济性要求, 建立了基于合成双射流的LED灯散热的费用模型;通过费用模型寻找最优解, 可以确定LED灯单位时间最小费用及相应合成双射流最佳速度和LED灯寿命。
合成双射流 主动散热 费用模型 LED LED dual synthetic jets active heat dissipation cost model 
半导体光电
2014, 35(3): 402
作者单位
摘要
1 中国科学院工程热物理研究所, 北京 100190
2 中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900
针对大功率激光二极管(LD)的冷却需求,基于沸腾空化耦合效应,以及场协同理论,研制了一种微通道两相冲击强化相变热沉,封装腔长1.5 mm的LD线阵。实验测试了连续功率LD输出0~100 W时的电光转换效率以及电流输出功率等特性,冷却工质采用R134a,磁驱齿轮泵电机转速23 Hz时热沉热阻为0.211 ℃/W。结果显示微通道相变热沉具有良好的取热能力,能够满足大功率LD的散热要求。与改进前的热沉相比,基于场协同理论优化了的两相冲击热沉,热阻明显下降。
激光器 激光二极管 沸腾空化耦合效应 两相冲击 场协同理论 微通道相变热沉 
中国激光
2011, 38(10): 1002003
作者单位
摘要
1 中南民族大学 激光光谱实验室, 武汉 430074
2 华中科技大学 煤燃烧国家重点实验室, 武汉 430074
利用激光击穿光谱的方法对水溶液样品中的金属元素进行定性和定量分析。分别采用竖直喷流(口径0.5 mm)和静止液面两种样品采样模式, 针对不同质量浓度的Cd, Fe, Al和Pb元素进行了检测分析并得到了其定标曲线(线性拟合相关度基本在0.99以上), 初步确定了4种元素在喷流模式下的检测限为0206 5(Cd), 0.147 6(Fe), 0.061 9(Al)和0.200 9(Pb) g/L;静止液面模式下的检测限为0.050 1(Cd), 0023 9(Fe), 0.014 8(Al)和0.006 9(Pb) g/L。实验所得的结果为检测工业废水中金属元素的含量提供了依据。
元素分析 金属元素 激光击穿光谱 喷流 静止液面 elemental analysis metallic element laser-induced breakdown spectroscopy liquid jets static liquids 
强激光与粒子束
2010, 22(6): 1369

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