作者单位
摘要
1 四川大学电子信息学院, 四川 成都 610065
2 四川九洲电器集团有限责任公司, 四川 绵阳 621000
3 中国工程物理研究院等离子体物理重点实验室, 四川 绵阳 621999
K9玻璃具有硬度高、 热稳定性好、 膨胀系数小以及较高的透过率等特性, 被广泛应用在高功率激光领域。 光学元件污染物诱导损伤问题成为限制高功率激光器发展的瓶颈之一, 深入研究光学元件的损伤机理对于控制损伤的形成具有重要意义。 为探究损伤机理, 利用光谱探测分析对Al2O3诱导K9玻璃激光损伤的机制进行了研究。 即采用EDS能谱探测技术对损伤前后损伤形貌及元素原子百分比变化进行探究, 进而了解损伤过程中发生的物理变化及烧蚀化学变化, 并结合LIBS技术对损伤过程中的电离过程进行诊断和讨论。 实现了对光学元件损伤原理的探究以及光学元件安全的实时监测。 研究结果表明, 在激光诱导污染物至K9玻璃损伤的过程中, Al2O3颗粒形貌发生变化, K9玻璃也有微形损伤坑的出现。 此外, Al2O3颗粒元素原子百分比含量由于颗粒的变形而发生改变, K9基底中含有的Na2O与氧气结合造成了O元素原子百分比含量升高, SiO2会发生气化-凝结成超细颗粒导致Si元素原子百分比的降低。 这些变化直接反映了在损伤过程中发生了高温熔融现象。 电离击穿过程可以采用LIBS进行检测, 得到在损伤过程中有等离子体闪光的特性。 对上述物理过程进行了建模仿真研究, 使用COMSOL模拟分析了在损伤过程中的热传导以及等离子体冲击波在基底内的传播特性。 研究表明在发生损伤的过程中颗粒的温度达到2 800 K高于自身的熔点(2 313 K), 同样, 基底的温度(2 500 K)也高于自身的熔点(1 673 K), 这直接引起相变, 并在后续激光辐照下产生等离子体, 等离子体的高压冲击等作用致使基底微型熔融损伤坑的出现。 模拟分析验证了LIBS技术和EDS能谱分析探究光学元件损伤机制的可行性和准确性, 该方法既可以用于损伤机理的分析, 还可以对高功率激光系统稳定运行实施监测。
激光损伤机理 激光诱导击穿光谱 能量色散光谱分析法 氧化铝颗粒 Laser damage mechanism Laser-induced breakdown spectroscopy Energy dispersive spectrometry Alumina particle 
光谱学与光谱分析
2023, 43(4): 1234
作者单位
摘要
北京理工大学信息科学与技术学院, 北京 100081
基于FLUENT软件建立了导弹羽烟紫外辐射模型, 针对固体火箭发动机的羽烟中包含大量的高温反应气体和金属氧化物, 其中, CO+O的化学反应是紫外波段的主要辐射源, 氧化铝颗粒的热辐射与散射作用直接影响紫外辐射的能量分布等情况,按照氧化铝颗粒的直径分布服从Rosin-Rammler分布, 忽略气相的散射, 通过灰气体加权平均模型(WSGGM)来计算变化的吸收系数, 采用离散坐标法求解辐射传递方程, 给出了导弹羽烟紫外辐射分布仿真结果, 并与其他仿真结果进行了比较分析。
光谱学 火箭羽烟 紫外辐射 化学发光 氧化铝颗粒 
光学学报
2009, 29(s1): 295
作者单位
摘要
1 西安交通大学,电气工程学院,西安,710049
2 西北核技术研究所,西安,710024
3 
介绍了一种用于脉冲功率装置真空绝缘子的环氧树脂基复合材料的研制机理、制备过程和典型性能.初步测试结果表明,添加一定量的水合氧化铝颗粒可以使环氧树脂材料的表面电阻率由5×1016 Ω降低为6×1011 Ω,这一特性有利于释放由于沿面闪络等原因沉积在真空绝缘子表面的电荷,从而使材料在脉冲电压下的沿面闪络电压有所提高,实验得到在上升沿400 ns的脉冲电压作用下, 沿面闪络电压可从17 kV 提高到 28 kV.
真空绝缘子 水合氧化铝颗粒 环氧树脂 表面电阻率 沿面闪络 
强激光与粒子束
2006, 18(3): 505

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