1 甘肃省中医院，甘肃 兰州 730050
2 甘肃中医药大学，甘肃 兰州 730030
为观察经皮穿刺激光气化减压术（percutaneous laser disc decompression, PLDD）单点气化与双点气化治疗腰椎间盘突出症患者的临床疗效，纳入腰椎间盘突出症患者82例，采用随机数字表法将其分为两组，A组单点气化组41例，B组双点气化组41例，两组患者均在局部麻醉下经“C”形臂引导行经皮穿刺激光气化减压术，并连接测压仪,进行压力测定，比较椎间盘内压力差异，采用MacNab、VAS、ODI评分评价临床疗效。结果显示：所有患者均在局麻下顺利完成PLDD，并完成随访，两组患者术前术后腰椎间盘内压力有显著变化，有统计学意义（P＜0.05），术前术后压力差平均为（5.2±1.6） mmHg，但A组和B组之间腰椎间盘内压力变化无统计学意义（P＞0.05）；两组患者术前与术后随访评估结果显示，A组患者的优良率为92.7%，B组患者的优良率为90.2%，总的优良率为91.5%，总有效率为97.6%，两组间优良率和有效率比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；两组患者治疗前后经过腰腿痛VAS评分和ODI评分的结果显示，两组患者腰腿痛VAS评分和ODI评分均较术前明显降低，差异有统计学意义（P＜0.05），术后3 d与术后3月随访比较显示，两组患者的腰痛VAS评分、腿痛VAS评分和ODI评分也显著降低，其差异均具有统计学意义（P＜0.05）。A组与B组组间的腰痛VAS评分、腿痛VAS评分和ODI评分结果显示，两组组间差异不显著，均无统计学意义（P＞0.05）。结论：PLDD能够明显降低腰椎间盘突出症患者的椎间盘内压力，改善患者临床症状，但临床疗效不受单点气化和双点气化的影响。
腰椎间盘突出症 经皮穿刺激光气化减压术 椎间盘压力 临床疗效 lumbar disc herniation percutaneous laser disc decompression disc pressure clinical efficacy
航天工程大学 宇航科学与技术系 激光推进及其应用国家重点实验室，北京 101416
毫秒脉宽激光打孔过程中靶物质的迁移机制直接影响孔的形貌，因此靶物质的迁移机制研究对于激光加工参数优化具有重要意义。靶物质的迁移主要包括脱靶的气化产物、溅射的熔融物质和非脱靶的熔融物质迁移，熔融物质重新凝固形成重铸层。对于脱靶的物质，采用高速相机直接成像法观察运动规律；对于重铸层，采用金相显微镜观察其形貌；最后，使用分析天平测量烧蚀质量。结果表明：铝合金的相爆炸阈值为1 047.24 J/cm2，能量密度在相爆炸阈值以下时，脱靶的靶物质主要以气化形式迁移，重铸层内部会形成周向和径向的裂纹，而能量密度在相爆炸阈值以上时，熔融物质被冲刷出烧蚀坑，烧蚀坑内部几乎不存在重铸层；气化损失的质量占比很小，靶材的质量损失主要来自相爆炸驱动的熔体喷溅，相爆炸会使单脉冲烧蚀质量增加10.7倍；相爆炸和激光强度的下降均会导致靶材的气化速率下降。
激光烧蚀 高速成像 物质迁移 气化 laser ablation high-speed imaging material migration vaporization 红外与激光工程
2021, 50(S2): 20210264
1 中国计量大学 机电工程学院，杭州 310018
2 中国计量大学 质量与安全工程学院，杭州 310018
为了满足气化炉安全运行和外壁温度监测的需求，基于喇曼散射效应测温原理，利用分布式光纤系统的特性，提出了一种对气化炉外壁温度在线监测的新颖测温方法，阐述了该测温方法的检测原理，设计了一种使用无缝钢管为保护层的铠装聚酰胺耐高温分布式光纤传感系统，并对该传感系统进行了温度不确定度实验和数据分析，最后在气化炉外壁升温实验平台上对该耐高温光纤进行温度实验。实验结果表明：分布式光纤传感系统的测温范围为0~300 ℃，测量温度精度为±2 ℃，能够分辨出高温异常情况。
分布式光纤测温 气化炉 高温检测 多点测量 distributed optical fiber temperature measurement gasifier high temperature detection multi-point measurement
1 宁夏大学省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室, 宁夏 银川 750021
2 华东理工大学煤气化及能源化工教育部重点实验室, 上海 200237
火焰光谱检测技术应用于气化炉有效监控, 能实时反映气化炉工况, 保障气化炉稳定运行。 采用实验室规模的气流床撞击水煤浆气化装置, 利用光纤光谱仪通过对气化炉不同部位进行探测, 研究了水煤浆气化火焰在距离撞击平面不同轴向位置L处的光谱辐射特性, 并利用不同自由基强度及分布对气化炉内各反应区进行表征, 为气化炉运行工况提供依据。 结果表明： 在300～800 nm范围内可检测到明显的OH*(306.7和309.8 nm), H*2(382 nm), CH*(314.5和387 nm), Na*(589 nm), Ar(671 nm)和K*(404, 768和770 nm)特征峰, 而各种粒子激发方式及分布方式不同, 可用于实现火焰宏观特征的表征。 从紫外至可见光区域。 水煤浆气化火焰中存在强烈的背景辐射, 主要包括颗粒在高温下产生的黑体辐射及CO*2受热激发产生的350～600 nm的连续旋转辐射, 强烈的背景辐射对自由基强度辐射测定形成干扰, 需通过计算扣除背景辐射。 利用检测到的各自由基强度分布可对气化火焰进行表征, OH*分布可表征火焰反应区域, 而CH*存在范围相对较窄, 仅存在于-10 cm
光谱辐射 气流床气化炉 化学激发 热激发 燃烧诊断 Spectral radiation Entrained-flow gasifier Chemical excitation Thermal excitation Combustion diagnosis
1 华东理工大学煤气化及能源化工教育部重点实验室, 上海 200237
2 宁夏大学省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室, 宁夏 银川 750021
火焰的自发辐射光谱与火焰的结构、 温度分布等燃烧特征参数密切相关。 对激发态自由基辐射的辐射强度与二维分布进行研究, 可清晰地反映火焰燃烧状态而不对火焰产生扰动。 基于多喷嘴对置式气流床气化实验平台, 利用光纤光谱仪和配置CCD相机的高温内窥镜, 对柴油扩散火焰的辐射光谱及CH*辐射二维分布特性进行研究。 考察了当量比和撞击作用对火焰辐射光谱和CH*辐射分布的影响。 结果表明, 柴油火焰在306.47及309.12 nm处存在OH*辐射特征峰, 在431.42 nm处存在CH*辐射特征峰, 且存在明显的碱金属原子Na*(589.45 nm), K*(766.91和770.06 nm)发射光谱。 此外, 由于柴油不完全燃烧生成大量碳黑, 在辐射光谱的可见光波段产生了强烈的连续黑体辐射。 火焰中的黑体辐射对CH*辐射特征峰的检测存在干扰, 且当量比越低时背景辐射越强, 对自由基特征峰检测干扰越大。 基于普朗克定律利用插值法可扣除430 nm附近波段背景辐射。 柴油火焰中CH*辐射峰值随当量比的增加单调减小, CH*辐射等值线沿火焰发展方向依次出现三峰状、 双峰状及单峰状, 最终收缩为以反应核心区为中心的圆核。 随着当量比的提高, 出现各个形状的CH*辐射强度阈值不断降低, 火焰主反应区面积减小且向下游移动, 当量比增加到1.0附近时, 理论上柴油完全燃烧, CH*辐射强度显著降低, 贫燃火焰的CH*辐射强度及分布区域几乎稳定不变。 利用CH*辐射强度值判定火焰举升长度, 对于单喷嘴射流火焰, 火焰举升长度随当量比的增加经历了显著增加后小幅下降的过程。 相同当量比时两喷嘴撞击火焰CH*辐射强度峰值始终高于单喷嘴射流火焰对应值; 火焰举升长度随当量比的增加小幅增加。 火焰撞击的约束作用使得火焰举升长度不易随着当量比变化发生较大波动, 燃烧更加稳定。 这为定量判断火焰燃烧状态提供了一种直观、 有效的方法, 同时为柴油燃烧的化学动力学研究提供了实验依据。
光谱辐射 气流床气化炉 扩散火焰 撞击火焰 燃烧诊断 Spectral radiation Entrained-flow gasifier Diffusion flame Impinging flame Combustion diagnosis 光谱学与光谱分析
2019, 39(10): 3142
1 中国科学院光电技术研究所自适应光学重点实验室, 四川 成都 610209
2 中国科学院半导体研究所全固态光源实验室, 北京 100083
3 中国科学院大学, 北京 100049
基于烧蚀气化材料去除机理, 利用高重复频率脉冲激光对低热导率树脂基涂漆的定量去除进行理论及实验研究。研究了二维振镜系统激光清洗扫描方式的选取, 以及脉冲激光作用于材料表面光斑的分布特性。对材料表面的温度变化进行理论仿真后发现, 脉冲间隔对材料温度变化的影响较小。进行了高重复频率脉冲激光烧蚀气化去除低热导率涂漆的实验, 结果表明:作用于涂漆表面的脉冲数与烧蚀气化去除深度线性相关, 从而建立了二者之间的一维线性关系方程。
激光技术 激光清洗 烧蚀气化 高重复频率 涂漆
为了研究毫秒激光致硅靶的熔融喷溅机理, 采用阴影法, 通过高速CCD获得了毫秒激光与固体靶材(硅靶和铝靶)相互作用的序列阴影图, 研究了毫秒激光致固体靶材的融熔喷溅过程。实验上对比了毫秒激光致硅靶和铝靶熔融喷溅过程的不同, 并对毫秒激光致固体熔融喷溅形成的机制进行了讨论。根据两种靶材融熔喷溅机理不同, 解释了两种靶材融熔喷溅物的形貌、喷溅角度、喷溅物分布和喷溅物亮度不同的原因。结果表明, 毫秒激光对两种靶材均能产生气化和熔融喷溅过程, 但气化强度和熔融喷溅物的形态、亮度均不相同; 激光作用硅靶时, 作用区域所产生的气化现象不明显, 熔融喷溅物呈液滴状, 其亮度强于背景光, 熔融喷溅方向与靶材前表面法线所成角的最大值为45°, 熔融喷溅物分布在其间; 而激光作用铝靶时, 作用区域的铝靶所产生的气化现象更加明显, 熔融喷溅物呈线状不透明流体, 其亮度低于背景光, 熔融喷溅方向与靶材前表面法线所成角度为20°, 熔融喷溅物分布在熔融喷溅方向所在的直线周围。该研究对激光加工技术是有帮助的。
激光物理 熔融喷溅 阴影法 气化 毫秒激光 laser physics molten liquid ejection shadow methods gasification millsecond laser
为了研究毫秒量级脉宽激光与半导体材料的相互作用机理，建立了一维有限元模型，对长脉冲激光与硅相互作用的气化现象进行了数值模拟。在计算中，利用热焓法处理了固-液相变过程，并根据热流方程考虑了气化产生的能量损失。在入射激光功率密度相同的条件下，定量地描绘了不同脉宽激光辐照材料的温度分布，前表面的温度历史，以及气化速度和气化深度,并估算出气化深度为0.5 μm时,物质蒸汽使激光产生光学自聚焦现象的激光功率阈值仅为0.2 W,此阈值远小于长脉冲激光的功率。因此，在长脉冲激光与硅材料相互作用过程中，气化的物质蒸汽会使后续激光产生光学自聚焦现象。得到的结果可为长脉冲激光的应用提供理论依据。
ms脉冲激光 硅 气化速度 气化深度 ms pulse laser silicon vaporization velocity vaporization depth
1 沈阳理工大学 装备工程学院, 沈阳 110159
2 东北大学 机械工程与自动化学院, 沈阳 110004
为了了解超高速碰撞产生等离子体的物理机制，采用理论方法对超高速碰撞LY12铝靶各物理过程的能量分配进行了分析，涉及到熔化相变、气化相变及等离子体形成过程的能量消耗。揭示了碰撞喷出物形成过程中各物理阶段对气化、等离子体形成的影响因素,包括碰撞的附加热机制、材料碰撞后等离子体羽的形成及等离子体羽膨胀的物理机制,并给出了模型描述。
超高速碰撞 气化 等离子体 物理机制 hypervelocity impact vaporization plasma physical mechanism
目的:探讨经尿道2μm激光分割式气化切除术治疗良性前列腺增生症的技术特点。方法:应用70W RevoLix 2μm激光行分割式经尿道前列腺气化切除术共110例,患者平均年龄73.6±10.3(52~93)岁,平均前列腺体积为88.6±40.0(18.5~159.8)ml。术中首先在膀胱颈部与前列腺尖部组织间纵行条样分割前列腺腺体,然后横行块状切除前列腺组织;术后根据对手术时间、收获腺体组织重量及术后留置尿管时间、住院时间,残余尿量(PVR)、最大尿流率(Qmax)、国际前列腺症状评分(IPSS)及生活质量评分(QoL)等指标的观察结果分析评估手术效果。结果:全部手术均在硬膜外阻滞麻醉下由同一术者操作完成,平均手术时间76.0±26.8(30~120)min,收获腺体组织重量18.19±7.95(3.58~32.64)g。患者手术前后血钠及血红蛋白浓度间差异均未见有显著意义(P＞0.05),无术中输血病例。术后平均留置尿管时间2.9±1.0(1~5)d,拔除尿管后24h内6例患者发生急性尿潴留,经急诊镜检证实系遗留前列腺组织碎块阻塞所致。术后平均住院时间5.5±1.5(1~7)d。全部患者均获为期12个月的随访。2例患者分别于术后25d、28d发生继发性出血,经留置尿管并行膀胱冲洗后出血停止,各输血400ml。最大尿流率(Qmax)由术前的7.2±2.7(2.9~13.6)ml/s增加至术后12个月时的20.1±4.4(12.5~37.3)ml/s;前列腺增生症状评(IPSS)分及生活质量评分(QoL)分别由术前的25.3±4.5(16~35)、4.2±1.0(2~6)降低至术后12个月时的4.4±2.6(0~12)及1.3±0.9(0~3);残余尿量由术前的147.4±60.1(53.5~389.5)ml降低至术后12个月时的32.0±15.1(0~86.2)ml。5例患者于术后出现压力性尿失禁,经针灸及功能锻炼治疗3个月后康复。另有3例患者于术后3个月发现前尿道狭窄,分别经尿道扩张(2/3)及尿道成形术(1/3)治疗后恢复正常排尿。全部病例的术后组织病理学检查均未发现前列腺癌。结论:经尿道2μm激光“分割式”前列腺气化切除术的主要技术特点为“条样分割、块状切除”,术中解剖标志清晰、易辨,操作过程简便、快捷,前列腺组织气化效率高,能够缩短手术时间,是一种安全、有效且快捷的治疗良性前列腺增生症的经尿道激光手术模式。
2μm激光 良性前列腺增生症 分割式气化切除术 技术特点 2 micron laser dividing vaporesection benign prostatic hyperplasia
