研究了经过CO2激光处理的溶胶-凝胶SiO2薄膜的物理化学性能和抗激光损伤性能, 研究结果表明激光处理后薄膜表面变得更加光滑, 粗糙度从14.08 nm降低到9.76 nm, 下降了30%以上; 薄膜的厚度随着CO2激光处理功率增加有所降低, 经过20 W激光处理后薄膜的厚度下降了17%~28%, 而薄膜的弹性模量和硬度等力学性能获得提升, 弹性模量从1.5 GPa增加到6 GPa, 硬度从40 MPa增加到110 MPa; 傅里叶变换红外光谱测试结果表明激光处理后薄膜的傅里叶光谱峰值从1 125 cm-1 移动至1 120 cm-1, 薄膜中的硅原子和氧原子的平均桥键角变小, 原因为CO2激光处理时会使局部温度升高, 会加速Si—OH键脱水缩合, 孔隙率降低, 吸收下降。 采用紫外纳秒激光对薄膜进行损伤测试, 结果显示经过12 W CO2激光处理后的薄膜与未经过CO2激光处理的薄膜相比损伤面积更小, 而损伤阈值从4.8 J·cm-2上升到7 J·cm-2, 提升了46%; 经过16 W和20 W CO2激光处理的薄膜紫外纳秒激光损伤阈值没有明显变化, 原因为较高功率CO2激光处理导致薄膜表面发生烧蚀沉积, 沉积物会影响紫外纳秒损伤阈值无法有效改善薄膜的激光损伤性能。 研究结果表明CO2激光处理技术可以有效改善溶胶-凝胶SiO2薄膜的弹性模量、 硬度等力学性能和抗激光损伤性能, CO2激光的功率对薄膜性能影响较大, CO2激光处理是一种有效的提升溶胶-凝胶SiO2薄膜紫外纳秒激光损伤特性的技术手段。

神经干细胞(neural stem cell, NSC)是脑内新生细胞的源泉, 周期性地在脑内两个重要区域分裂: 脑室和海马。当中枢神经系统(central nervous system, CNS)损伤后, 受损神经元胞外微环境含有大量阻止神经再生的因子, 导致神经干细胞增殖能力下降。低剂量激光处理(low-level laser treatment, LLLT)作为一种无损伤的新型物理疗法, 能调节机体的多种生物学功能, 为神经干细胞增殖提供一种潜在的治疗方法。我们研究发现低剂量弱激光处理可以促进小鼠海马区的神经干细胞增殖, 并且促进神经干细胞分化为新生的神经元, 这一研究可以成为神经再生的一种新手段, 将为低剂量激光处理治疗阿尔兹海默症在临床上的应用奠定基础。

为了研究激光处理后超高碳钢表面组织及性能的变化，采用2kW连续横流CO2激光器对超高碳钢(C的质量分数为0.016)进行了激光处理，采用扫描电镜观察组织和显微硬度计测量深度方向显微硬度值的方法，进行了理论分析和实验验证，取得了沿深度方向的组织照片和硬度分布曲线。结果表明,激光处理层分为熔凝层、过热层和相变硬化层。熔凝层可观察到胞状树枝晶和离异共晶；相变硬化层组织细小，显微硬度(高达750HV~905HV)高于其它层，是典型的激光淬火组织。随激光功率增大(1000W～1200W)，熔凝层中胞状树枝晶和离异共晶增多并细化，马氏体数量减少，各层的宽度、深度均增大，显微硬度降低。这一结果对细化超高碳钢组织和改善其性能是有帮助的。

用He-Ne激光以不同的时间辐照油松种子,在聚乙二醇(PEG6000)模拟干旱胁迫条件下对其进行萌发实验.结果表明:激光辐照油松种子在干旱胁迫条件下的发芽率、活力指数、生物量等分别提高32.23%、81.19%和46.58%;萌发期油松种子幼苗保护酶系统的超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性显著提高,与对照组相比分别提高28.70%、46.52%.膜脂的过氧化物丙二醛含量明显下降,防止或降低了膜脂过氧化作用对膜的伤害.激光辐照油松种子其保护酶活性的提高,可能是激光促进干旱胁迫条件下种子发芽率、活力指数、生物量等生物学效应增强的原因.

Effect of the laser treatment on electroless Ni-P-SiC composite coatings was investigated. The microscopic structure, surface morphology, ingredient, and performance of the Ni-P-SiC composite coatings were synthetically analyzed by the use of X-ray diffraction apparatus, scanning electron microscope, energy distribution spectrometer, micro-hardness tester, wear tester and so on. It was found that the composite coatings did make crystalloblastic transformation after laser heating. Structural analysis confirmed that some new types of phase Ni2Si or Ni3Si compound would emerge in the Ni-P-SiC coatings after laser treatment. The micro-hardness measurement results showed that when the laser power was 450 W with scanning speed of 0.5 m/min, the hardness of the coating was superior to the coating obtained by the conventional furnace heating, and wear resistance of the composite coating after laser treating could also improve.

通过激光损伤实验,报道了GaN薄膜10.6μm CO2激光的损伤阈值是64J/cm2;为了改善GaN薄膜质量,对其进行了10.6μm CO2激光辐照处理,结果表明,处理后GaN薄膜的缺陷密度明显降低.并对机理进行了分析.

研究了用激光处理油松种子对其幼苗地上部分和地下部分的影响.结果表明,处理组比对照组的苗高增加59%,地径增长37%,地上部分干质量增长52%,主根长增加36%,侧根数增加43%,根系干质量增长108%.表明激光处理油松种子对其幼苗和根系生长有积极增强效应.

通过大量试验,分析了使用不同的激光工作参数对材料进行激光强化处理时,所得材料表面可归为4种类别,即:未相变硬化,相变硬化,表面微熔及表面熔凝.并建立了激光工作参数与材料表面强化类别之间关系的人工神经网络模型.实验表明,运用该模型可以方便、准确的选择激光工艺参数,控制材料表面强化类别及工作性能.

用He-Ne激光处理贮存五年的油松陈种子,用无离子水浸种30h后析出液的电导率比CK组低38%,其发芽率、活力指数最高可达CK组的146%和169%.试验结果表明,适量的激光处理对油松陈种子的老化有修复效应.

研究了激光处理对Ni-P-SiC化学复合镀层的影响.借助于扫描电镜、能谱仪、X射线衍射、显微硬度计等设备对激光处理后复合镀层的表面形貌、组织结构及性能进行了综合分析.结果表明,对复合镀层进行激光处理可以获得与炉内加热同样的镀层硬度,且当激光功率400W,扫描速度1.5 m/min时,镀层硬度高于炉内加热的硬度.