强激光与粒子束
2023, 35(7): 071003
1 西南科技大学 理学院, 四川 绵阳 621010
2 西南科技大学-中国工程物理研究院激光聚变研究中心极端条件物质特性联合实验室, 四川 绵阳 621010
利用1 064 nm和355 nm两种波长的纳秒激光研究了K9光学元件体内成丝损伤的特点及损伤增长规律。结果表明, 当以高于元件体损伤阈值的能量辐照样品体内时, 必然会在体内形成丝状损伤。两种激光辐照都会在元件体内首先形成等离子通道, 在后续激光的辐照下, 靠近入射激光处的损伤点吸收更多能量发展为更大的成核损伤点, 逐渐向前表面增长, 并伴随大量裂纹的纵向扩展。所不同的是, 355 nm激光诱导元件体内成丝损伤时存在多条丝状通道; 而1 064 nm激光即使在远大于初始损伤阈值的激光能量辐照下, 也没有观察到非常明显的丝状损伤。同时实验也发现, 两种波长诱导的丝状损伤的损伤增长面积随激光辐照发次的增加呈现指数趋势增长, 355 nm导致的损伤增长速度大于1 064 nm对应的速度。
激光损伤 K9光学元件 损伤增长 成丝损伤 laser-induced damage K9 optical component damage growth filamentation damage
1 西南科技大学 理学院,四川 绵阳 621010
2 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心,四川 绵阳 621900
3 光电信息控制和安全技术重点实验室,天津 300308
4 西南科技大学-中国工程物理研究院激光聚变研究中心极端条件物质特性联合实验室,四川 绵阳 621010
针对CO2激光修复熔石英表面损伤点后得到的修复点(简称损伤修复点)产生的光调制问题,重点研究损伤修复点在镀增透膜前后的形貌及光调制的变化规律,探讨修复点深度、宽度等形貌因素对SiO2胶体在修复点坑内沉积的影响,以及对光调制效应的影响。研究结果表明:胶体材料在损伤修复点坑内具有明显的富集效应,可有效改善损伤修复点的形貌尺寸,尤其是对深度的影响尤为明显。这虽然会导致损伤修复点镀膜后最大光调制位置的增大,但该最大光调制却远小于相应未镀膜损伤修复点引起的调制度。研究结果对进一步优化熔石英表面损伤点的修复工艺及光调制度控制提供参考。
熔石英 损伤修复点 光调制 化学膜层 富集 fused silica repaired site light modulation chemical coating enrichment
强激光与粒子束
2020, 32(8): 081004
1 西南科技大学理学院, 四川 绵阳 621010
2 光电信息控制和安全技术重点实验室, 天津 300308
3 西南科技大学中国工程物理研究院激光聚变研究中心极端条件物质特性联合实验室, 四川 绵阳 621010
4 四川省军民融合研究院, 四川 绵阳 621010
针对激光诱导K9玻璃元件体损伤问题,利用在线成像技术获得激光诱导体损伤时的侧面和正面图像,并分析体损伤中成丝损伤的特点及成丝损伤中成核损伤和裂纹对损伤增长的影响。结果表明,当激光辐照能量大于体损伤阈值时,体损伤会以成丝损伤、成核损伤及损伤增长的形式出现,但只有最靠近入射激光方向的成核损伤点会在后续激光辐照下出现持续增长现象。成核损伤在损伤增长过程中的裂纹更多向纵向和逆激光传播方向扩展。同时,在相同能量的激光辐照下,损伤面积的增长强烈依赖于成丝损伤点的长度,且从侧面方向观察到的损伤点的损伤增长系数大于从正面方向观察到的。研究结果为对K9玻璃元件体损伤及其在后续激光辐照下的损伤增长规律研究提供了参考性。
激光光学 K9光学元件 激光诱导损伤 损伤增长 裂纹 成丝 光学学报
2020, 40(16): 1614003
1 西南科技大学 极端条件物质特性联合实验室,四川 绵阳 621900;四川省军民融合研究院,四川 绵阳 621900
2 西南科技大学 极端条件物质特性联合实验室,四川 绵阳 621900;西南科技大学制造过程测试技术教育部重点实验室,四川 绵阳 621900
3 西南科技大学 极端条件物质特性联合实验室,四川 绵阳 621900
4 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心,四川 绵阳 621900
对比研究了3ω单独辐照、3ω+2ω和3ω+1ω双波长同时辐照下熔石英元件的初始损伤和损伤增长规律,重点研究3ω能量密度在其阈值附近时,低能量密度的2ω和1ω对初始损伤和损伤增长的影响,分析了波长间的能量耦合效应。结果表明:双波长同时辐照下,当2ω和1ω能量密度远低于其自身阈值时,它们对初始损伤几率和损伤增长阈值的影响可以忽略,但也会参与初始损伤和损伤增长过程,会增加初始损伤程度和损伤增长系数。基于飞秒双脉冲成像的冲击波速度测量表明,3ω和1ω同时辐照下,波长间的能量耦合效应会促进激光能量向材料沉积的效率。
激光诱导损伤 熔石英 多波长激光 初始损伤 损伤增长 laser induced damage fused silica multiwavelength laser initial damage damage growth 强激光与粒子束
2020, 32(1): 011011
西南科技大学计算机科学与技术学院,四川绵阳 621010
基于卷积神经网络的图像超分辨率算法可以分为图像尺寸放大和图像细节恢复/增强两个步骤,在细节恢复过程中,卷积层直接从输入图像中学习特征并将该特征作为下一个卷积层的输入数据。为了加强输入图像和卷积层各通道图像的特征表达能力,提出了一种新的卷积神经网络算法,该算法对输入图像和通道图像进行选择性灰度变换而增强特征表达的能力。实验结果表明,在公共红外图像数据集和实验室采集的红外图像数据集上,所提方法的超分辨率重建效果均优于当前的几种典型算法,能够恢复的细节信息更多。
红外图像 超分辨率 深度学习 灰度变换 infrared image, super-resolution, deep learning, g
1 中国工程物理研究院 核物理与化学研究所, 四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院 中子物理重点实验室, 四川 绵阳 621900
为研究4H-SiC探测器的抗γ辐照性能,使用40万Ci级的60Co源对4H-SiC探测器进行了数次辐照,累积辐照剂量最大为1 MGy(Si),并在辐照后对4H-SiC的性能进行了测试。随着累积辐照剂量增加,4H-SiC探测器的正向电流增大,而反向电流恰好相反;根据4H-SiC探测器的正向I-V曲线可提取理想因子和肖特基势垒,理想因子从1.87增加到2.18,肖特基势垒从1.93 V减小至1.69 V;4H-SiC探测器对241Am源产生的α粒子进行探测时,探测器的电荷收集率从95.65%退化到93.55%,测得能谱的能量分辨率由1.81%退化到2.32%。4H-SiC探测器在受到1 MGy(Si)的γ辐照后,与未受到辐照时相比,在探测能量为5.486 MeV的α粒子时能量分辨率和电荷收集率仅退化了28.18%和2.2%,仍具备优良的探测性能。
4H-SiC探测器 γ辐照 I-V特性 α探测器 4H-SiC detector gamma irradiation I-V characteristics alpha detector 强激光与粒子束
2019, 31(8): 086002
1 西南科技大学 极端条件物质特性联合实验室, 四川 绵阳 621010
2 四川省军民融合研究院, 四川 绵阳 621010
3 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
对比研究了基频、二倍频和三倍频激光单独和同时辐照下熔石英光学元件的初始损伤和损伤增长规律,重点研究了基频和二倍频的加入对三倍频诱导初始损伤和损伤增长的影响,分析了基频和二倍频相对于三倍频的折算因子。研究结果表明:当基频和二倍频能量密度较低时,它们对三倍频损伤几率曲线的影响可以忽略,但会引起损伤程度的增加;在多波长同时辐照的损伤增长中,损伤增长阈值主要取决于三倍频的能量密度,而损伤增长系数与总的能量密度有关;折算因子可以同时反映初始损伤和损伤增长的波长效应和波长间的能量耦合效应。
激光诱导损伤 熔石英 多波长激光 初始损伤 损伤增长 折算因子 laser induced damage fused silica multi-wavelength laser initial damage damage growth conversion factor 强激光与粒子束
2019, 31(8): 082001