辐射研究与辐射工艺学报
2023, 41(5): 050702
1 北京科技大学科技史与文化遗产研究院, 北京 100083
2 中国林业科学研究院木材工业研究所, 北京 100091
4 中国文化遗产研究院文物保护修复所, 北京 100029
随着社会对木质文物重视程度的提高和现代考古技术的进步, 饱水木质文物得到不断发掘和保护。 饱水木质文物木材的细胞形态和化学结构普遍发生非均匀降解或变化, 成为了不同于健康木材的“新材料”。 PEG法和糖法作为国际通用的脱水加固方法可避免饱水木质文物干燥过程中收缩变形。 本研究选用“小白礁Ⅰ号”沉船主要用材树种柚木(Tectona sp.)为试验对象, 分别使用PEG、 三氯蔗糖和海藻糖加固, 并在开发的适用于脆弱木质文物的非包埋式纳米压痕样品制备方法的基础上, 通过纳米压痕力学技术(NI)评估了三种饱水木质文物常用加固处理方法对考古木材微力学性能的影响; 同时, 结合红外光谱法(FTIR)和热重分析(TGA)方法, 进一步揭示了加固剂种类影响考古木材微力学性能的原因。 研究结果表明: 使用非包埋法制备的纳米压痕样品, 可准确获取加固处理后考古木材细胞壁的纵向弹性模量和硬度; PEG法、 三氯蔗糖法和海藻糖法均可显著提高考古木材木纤维细胞壁的纵向弹性模量和硬度, 三种方法加固处理后的木材的弹性模量比未处理样品分别增加了6.9%, 25.4%和29.1%, 硬度比未处理样品分别增加了9.3%, 25.9%和13.6%。 红外光谱试验结果表明PEG、 三氯蔗糖和海藻糖均进入了考古木材细胞腔等内部组织结构, 热重分析结果证实部分加固剂进入了木材细胞壁, 是细胞壁强度提高的主要原因。 总之, 三氯蔗糖和海藻糖较适用于饱水考古木材的脱水加固, 加固效果优于PEG, 其中三氯蔗糖的加固效果最佳。 研究结果为饱水木质文物加固性能的准确评估提供了方法参考, 为沉船等饱水木质文物的加固与保护提供了科学依据。
饱水考古木材 微力学 红外光谱 热重分析 “小白礁Ⅰ号”沉船 Waterlogged archaeological wood Micromechanical property Infrared spectroscopy Thermogravimetric analysis Xiaobaijiao Ⅰ shipwreck 光谱学与光谱分析
2022, 42(5): 1529
山西大学 物理电子工程学院,山西 太原 030006
基于空间模式的干涉,tilt-locking技术为稳定激光频率或锁定光学谐振腔提供了一种灵活便捷的方法。在本文中,对tilt-locking技术进行了修改并进行了实验演示。该方法使用非谐振的一阶空间模式TEM01模作为相位参考,并利用TEM01模式和TEM00模式的干涉进行光学腔的锁定。在光学腔的反射光路中添加障碍物以阻挡反射光束的一半。反射光束的通过的一半由单像素光电探测器而不是分离探测器来检测,以导出用于将光学腔的TEM00模式谐振频率锁定到激光频率的误差信号。利用此方法可以将光学腔稳定锁定4 h。
光电探测器 干涉 高阶空间模式 相位基准 障碍物 photodeterctor interfere High-order space mode phase reference obstacle
前向激光引信可以实现对目标距离的持续探测, 并利用距离信息控制炸点, 炸点控制偏差是影响防空导弹作战性能的关键指标, 因此需要对激光引信的炸点控制精度进行分析。基于制导引信一体化(GIF)和交会段匀速运动的假设, 分析利用时序测距进行炸点估计的全局可观性, 获得测距值存在满足零均值加性高斯分布误差时炸点控制精度的克拉美罗界(CRLB), 仿真结果验证了所得结果的正确性, 并通过数值计算方法对影响炸点控制精度的脱靶量、起爆角、空间采样率等系统参数进行了分析。这可为距离高分辨激光引信的设计提供参考。
激光引信 炸点控制 制导引信一体化 克拉美罗界 laser fuze point-of-burst control guidance integrated fuzing Cramer-Rao lower bound 红外与激光工程
2018, 47(12): 1206004
山西大学物理电子工程学院, 山西 太原 030006
从Ⅱ类匹配倍频过程的半经典运动方程出发，讨论了阈值以下三共振Ⅱ类倍频过程中两个非简并基频光模为振幅压缩光场时产生的谐振倍频光场的量子起伏特性。通过对输入基频光场的振幅压缩调节来实现对倍频光场压缩度的控制。结果表明在这个系统中基频光场的量子起伏直接控制着倍频光场的量子起伏。这种以非线性过程实现的量子信息调控在量子通讯及量子网络中具有重要的意义。
连续变量 倍频过程 量子场 量子信息操控 continuous variable second harmonic generation quantum fields manipulation of quantum information
山东师范大学物理与电子科学学院, 山东 济南 250014
利用光学显微镜和扫描电子显微镜对248 nm准分子脉冲强激光辐照的HgCdTe晶片表面进行了观察，观察到一些与红外波段内激光辐照HgCdTe晶片时大不相同的实验现象。研究表明，红外波段内1 064 nm激光辐照HgCdTe半导体材料的损伤机制主要为光热作用，而紫外波段248 nm准分子激光对HgCdTe材料的损伤机制既包含光化学作用也包含光热作用。分析了准分子激光对晶体的机械破坏现象，同时对HgCdTe材料在激光辐照区的条纹产生机理进行了探讨，发现激光驱动声波理论模型比光学模型和热导波模型能更好地解释HgCdTe晶体表面的条纹现象。
248 nm准分子激光 损伤机理 表面周期性条纹 248 nm excimer laser damage mechanism periodic surface ripple HgCdTe HgCdTe
Author Affiliations
Abstract
College of Physics and Electronics, Shandong Normal University, Ji'nan 250014
The vaporization threshold was measured under the irradiation of 1064-nm, 10-ns pulsed laser. Then we calculated the vaporization temperature based on the conservation law of energy and analyzed the vaporization time based on our established model. These results coincided well with the information from the micrograph of scanning electron microscope (SEM) and the spectra of the plasma. Besides, the laser ablation rate was also computed and discussed theoretically.
蒸发阈值 蒸发时间 激光烧蚀速率 140.0140 Lasers and laser optics 140.3440 Laser-induced breakdown 140.6810 Thermal effects Chinese Optics Letters
2007, 5(8): 468
1 南开大学物理学院光电材料研发中心,天津,300071
2 南开大学物理学院光子学中心,天津,300071
在室温下通过外加电场极化法,首次用较低的极化开关电场～5.5 kV/mm,在厚为1 mm、长为20 mm、宽为18 mm的掺镁铌酸锂基片上成功的制备了周期为4.8～5.2 μm的一阶准相位匹配倍频光学微结构;并在室温下,以波长为980 nm的半导体激光器为基频光源,对所研制的微结构样品进行倍频通光实验,在入射基频光为800 mW时,产生约40 mW的490 nm的倍频光,其对应转换效率为5%,实验过程中未见绿致吸收光折变现象.
周期极化掺镁铌酸锂光学微结构 准相位匹配 倍频 Periodically poled micro-structure MgO∶LiNbO 3 Quasi-phase-matched Double frequency
1 南开大学物理科学学院弱光非线性光子学材料先进技术及制备教育部重点实验室,天津 300071
2 山东大学晶体材料国家重点实验室, 济南 250100
对基于级联和频差频非线性效应铌酸锂光波导新型全光波长转换器进行了理论研究。这种新型波长变换器需要两束抽运光源,它将输入的抽运光波长置于信号光波段窗口的两边,抽运光波长与信号光波长相近容易实现最佳耦合又不会占用信号波段,而且具有偏振不敏感的优点。从建立级联和频差频铌酸锂光波导全光波长转换器的理论模型出发,给出了波导中光相互作用的耦合模方程;利用逐步法详细推导了耦合模方程的解,得出了物理意义清晰的转换光功率表达式,分析了非线性晶体相互作用长度、抽运光功率对转换效率的影响,为级联和频差频铌酸锂光波导全光波长转换器优化设计提供了理论依据。
非线性光学 全光波长转换器 级联和频差频 准相位匹配
1 南开大学物理科学学院, 天津 300071
2 天津大学精仪学院激光与光电子研究所, 天津 300072
3 南开大学,天津大学联合研究院, 天津 300072
对周期性极化高掺镁铌酸锂倍频过程进行了准相位匹配倍频理论研究。在室温下通过外加电场极化法，用较低的极化开关电场～5.5 kV/mm，在厚为1 mm、长为10 mm、宽为10 mm的掺镁铌酸锂基片上成功地制备了周期为5.8～7.3 μm(间隔0.3 μm)的一阶准相位匹配倍频周期性极化光学微结构。将温度控制在70 ℃左右，以波长为1.064 μm的Nd∶YAG激光为基频光源，对所研制的光学微结构样品进行倍频通光实验验证。当入射基频光为920 mW时，可以获得约15 mW的532 nm准连续倍频蓝光输出，其归一化转换效率高达1.77 %/W。
非线性光学 倍频 准相位匹配 周期性极化掺镁铌酸锂
