研究了钛合金表面等离子喷涂纳米结构的Al₂O₃+13wt.%TiO₂复合陶瓷涂层激光重熔的微观结构形貌、物相、显微硬度及结合强度。结果表明涂层在激光重熔后,消除了等离子喷涂后的片层结构组织,在涂层中仍存在部分未熔的纳米结构颗粒,分散了涂层内的应力。原等离子喷涂层中的γ-Al₂O₃亚稳态相消失,全部转变为稳态相α-Al₂O₃,TiO₂则由板钛矿相完全转变为热力学稳定的金红石相,重熔后的喷涂层致密性、显微硬度和结合强度均得到了明显提高。

对不同加工参数下脉冲激光弯曲后的薄片硅材料的伏安特性进行了分析。通过对样品电流(I)-电压(V)特性的测量,研究了脉冲频率、扫描次数和扫描路径对薄硅片电学性质的影响。结果表明,在一定的加工参数范围内,通过降低脉冲频率,减少扫描次数,优化扫描路径都有利于降低弯曲硅片的电阻率。

针对车用内燃机排气门座圈高温、高交变应力和高腐蚀性工况,采用添加了强碳化物形成元素的镍基自熔合金粉末,通过激光熔覆,在CrCuB合金灰铸铁基体上制备了原位合成的颗粒增强镍基复合涂层。涂层厚度约0.6mm,平均硬度655HV0.2,与基体成冶金结合。平均尺寸约1μm的硬质颗粒在涂层中均匀分布,这种从液态合成析出的硬质颗粒与具有低硬度高塑性的高镍基体强韧结合,能有效提高涂层的使用性能。研究表明,铸铁表面镍基合金激光熔覆层产生气孔的强烈倾向与石墨相的存在和镍基合金的凝固特征密切相关,合理的工艺措施可以消除气孔缺陷。

采用波长为532nm的高重复频率、超短脉冲全固态激光器作为光源,利用二维振镜的快速扫描和三维工作台的大范围移动,光束聚焦于光盘母盘内部,精密刻蚀出生产编号或条形码,玻璃表面光洁无损,不会产生无法清洗的微小颗粒,影响母盘基片的质量。

对用激光诱导击穿光谱方法分析玻璃样品成分进行了实验研究,采用自由定标计算方法定量分析了玻璃样品的成分。通过实验的对比表明,在多元素同步分析时,光谱采样的延迟时间与门宽均设置为1.0μs时光谱分析效果较好。激光脉冲的聚焦点位于样品表面之上3mm时,发射光谱的稳定性与强度综合性能最优。实验结果表明,在实验设置的观测时间段内等离子体平均温度为12774K,定量分析的相对误差在3.6％～11.2％之间,相对标准偏差在1.6％～7.7％之间,重复试验的稳定性很好。

采用非同时读出条件下晶体两波耦合实验装置,在相同的入射光参量下,研究了激光波长(λ)对Ce:KNSBN晶体两波耦合增益系数(Γ)、衍射效率(η)、响应时间及光扇效应入射光强度阈值的影响。结果显示,激光波长不同时,Γ、η、响应时间随光入射角2θ的演化趋势相同,但不同波长光入射时,对应相同的2θ,Γ、η及响应时间不同;激光波长不同时,Ce:KNSBN晶体中光扇效应的入射光强度阈值不同,λ为532nm时,阈值为38mW/cm²,λ为632.8nm时,阈值为26mW/cm²。

激光与液体介质相互作用时,在不同液体参数情况下,光击穿辐射声信号具有较大的差异性。为研究液体黏性、饱和蒸汽压等特性对激光击穿形成的空泡辐射声波的影响,推导了激光空泡壁的运动方程,构建了激光击穿声辐射测量系统,实验研究了不同液体参数对光击穿辐射声信号的影响。结论:液体饱和蒸汽压越高,激光空泡膨胀辐射的声波强度越低;液体黏性系数越大,将减缓空泡溃灭的速率,导致空泡生存周期增长,并使空泡溃灭辐射的声波强度降低。

本文提出了一种能够产生中空环形激光光束的新型圆筒形轴对称四镜折叠组合腔的设计方案。利用光学传输矩阵方法处理了光束在光谐振腔中的传播,得出腔的稳定性条件。由高斯光束在腔内的自再现条件,描述了腔内腔外光束传输特性,同时对近场和远场光束特性进行了数值计算和模拟。

运用边界元法数值计算了平凹谐振腔具有高斯反射镜情况下的场强分布和相位分布,考察了高斯反射镜谐振腔的模鉴别规律和增大模半径的规律。高斯反射率镜平凹腔可扩大模式本征值差,具有模鉴别能力,中心反射率大小对选模能力也有影响,但对基模半径无影响。同时,高斯镜具有对输出光束整形的功能。

激光电化学刻蚀是将激光加工技术和电化学加工技术有机结合起来而形成的一种复合型刻蚀工艺。为了研究电解液对激光电化学刻蚀硅的影响,本文采用248nm KrF准分子激光作为光源聚焦照射浸在KOH溶液中的阳极半导体n-Si上,实现激光诱导电化学刻蚀。在实验的基础上,研究了化学溶液对激光电化学刻蚀Si的刻蚀表面形貌和刻蚀速率的影响,并对其产生的原因进行了分析。试验结果表明:化学溶液对刻蚀工艺的影响主要来源于不同浓度的溶液对激光的吸收和折射;采用吸收率较小、浓度较低的溶液和控制液膜厚度能有效减小溶液飞溅和溶液折射。本文中,溶液的厚度控制在1mm左右。

采用高斯谢尔Gaussian-Schell模型(GSM)来描述部分相干的准分子激光束,利用柯林斯(Collins)衍射积分公式和Matlab对部分相干高斯光通过扩束系统的衍射性质进行模拟分析。结果表明,出射激光束随着空间相干参数β的变大,出现亮暗相间环状光束的数目增多,且衍射峰值明显增加。表明空间相干参数对于设计扩束系统及其相关光学系统的重要性。

激光点火延迟时间是激光火工品和激光敏感药剂设计的重要性能参数。通过实验验证了激光点火器输入端结构密封强度设计是减小点火延迟时间和提高时间精度的关键因素。精确测定了B/KNO₃点火药的装药密度和压药压力关系及激光点火延迟时间和装药密度的关系,即B/KNO₃装药密度随压药压力的增加呈对数关系曲线;B/KNO₃激光点火延迟时间随装药密度的增加而呈负指数函数规律减小。通过理论和实验分析得知装药密度对激光点火延迟时间的影响最有可能改变药剂的初始反应区燃烧压力成长。

为了获得较大场景的全息照片,采用了多组同类廉价激光器同时照射被摄物和全息干板,单次记录或多重记录全息图的方法。克服了由于受到激光器功率和激光光源相干长度的制约而引起的高的拍摄费用。经过实验,能获得拍摄场景达125°、清晰的全息照片。

通过实验测定了皮肤组织模拟液在632.8nm连续氦氖激光辐照下透射光场的光强分布,重点研究了模拟液浓度和容器厚度对光分布的影响。研究结果表明:皮肤组织模拟液透射光强与溶液浓度以及厚度密切相关;组织对激光的吸收和散射作用使得光强度下降;透射光强最高点在辐照中心处,并沿着径向衰减。

为了提高模具耐磨性能和板料的成形性能,并精确控制模具表面毛化形貌尺寸,采用灯泵浦Nd:YAG激光器,运用单因素轮换法,进行了系统的激光毛化工艺试验。对激光脉冲参数(泵浦电压、脉冲宽度、离焦量等)与模具表面主要形貌参数(凹坑直径、凸肩直径、凸肩高度及凹坑深度)的影响规律作了进一步的研究。结果表明,单脉冲能量的大小及作用时间是形成精确尺寸球冠状微凸形貌的关键因素。

将激光诱导荧光技术应用于牙髓活力检测中,且利用荧光强度与牙髓活力状况的关系理论,分析与设计可行的检测仪。论文建立在检测的光学系统上,提出以AT89C51为控制执行器,采用H7712型高灵敏度光电倍增管接收反射的荧光信号;以高速12位A/D转换器为信号采集核心,并采用可编程式LCD液晶显示为终端输出,设计采集系统电路,基于LCD分析信号采集与显示系统的采集电路与功能程序设计。通过初步试验,根据仪器显示结果,能够明显区分死髓牙与健康牙齿。

“达碧兹”蓝宝石具有罕见的“核”+“六条臂”+“蓝宝石生长区域”的特殊结构。它的发现使“达碧兹”这一特殊结构跳出了种属的限制,具有更加广泛的意义。本文针对报道较少的“达碧兹”蓝宝石,运用现代光谱学中的X射线荧光光谱,微X射线束荧光扫描成分分布图以及拉曼光谱技术对其痕量元素种类及其分布进行了研究。将研究结果与前人对“达碧兹”红宝石的研究进行对比,指出了各种痕量元素特别是Fe元素的存在于“达碧兹”形成过程中的重要作用,并结合“达碧兹”蓝宝石形成的动力学及热力学因素,得到了“达碧兹”蓝宝石的形成是枝晶生长和层状生长交替进行的结论。

通过鼠G422胶质瘤研究确定ALA联合小剂量HPD激光光动力疗法促使肿瘤细胞凋亡及死亡的光敏药用药剂量及与两者单独使用的差别。方法:以不同剂量的HPD(1、2、3、4、5 mg/kg)、ALA(20、40、60、80、160 mg/kg)、两者联合口服与静脉注射鼠G422脑胶质瘤瘤模型,随后以630nm半导体激光200mW/cm2照射肿瘤,照射20分钟,及与不用光敏剂单照激光、单用光敏剂不照光、不用光敏剂不照激光空白对照组比较。以流式细胞仪、电镜观察促使肿瘤细胞凋亡或死亡的差别,病理,肿瘤生长曲线观察治疗肿瘤,促使肿瘤细胞凋亡及死亡的最小合适剂量。结果:HPD1-2mg/kg联合ALA40-60 mg/kg给药,630半导体激光200mW/cm2,照射20分钟组,从流式细胞仪测定细胞凋亡、死亡及电镜、病理及肿瘤生长曲线形态学观察,其是能达到较佳的细胞凋亡、死亡的最小、合适的光敏剂剂量。单纯ALA-PDT组中能达到鼠G422胶质瘤细胞明显凋亡的最小剂量是ALA(80-160mg/kg),单纯HPD-PDT组是HPD4-5mg/kg。结论:HPD1-2mg/kg配合ALA40-60mg/kg,630半导体激光200mW/cm2,照射20分钟是能达到鼠G422胶质瘤细胞明显凋亡死亡,治疗肿瘤合适的最小光敏剂剂量。