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采用激光增材制造过程中光谱诊断的Inconel625/316L功能梯度材料
摘要： 本文通过激光诱导等离子体发射光谱法在线监测了增材制造过程中Inconel625/316L功能梯度材料的成分变化。采用多条特征谱线建立了相对强度、相对强度比、等离子体温度与功能梯度材料成分变化的定量关系。结果表明：相对强度与成分含量的变化趋势与实际预期相符，但相对强度与Inconel625含量呈非线性关系。Cr-I/Ni-I相对强度比随Inconel625含量增加近乎线性递减，最佳拟合曲线的线性相关系数为0.943，最大百分比误差为7.5%。通过330-380nm范围内五条中性铬谱线的玻尔兹曼图法测得等离子体温度，在特定区间内该温度随Inconel625含量增加近乎线性上升，拟合直线的线性相关系数为0.93，最大百分比误差为2.7%。验证了增材制造过程中利用光谱信息监测梯度材料成分的可行性。
关键词： 等离子体温度、光谱诊断、激光增材制造、成分监测
更新于2025-11-28 14:24:20
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毫米波光子晶体中连续与瞬态微等离子体的光谱诊断
摘要： 我们展示了在氩气压力高达750托的条件下，光子晶体（PhC）内形成微等离子体的光谱测量结果。连续波和脉冲毫米波（MMW）在晶体内的空位缺陷处产生等离子体。通过CH旋转发射光谱和Hβ原子跃迁的斯塔克展宽，测得气体旋转温度为300-1050 K，电子密度为0.5-2×102? m?3。由于高功率下等离子体在缺陷体积内膨胀，电子密度对毫米波功率的依赖性较弱。与相同峰值功率的连续波相比，脉冲毫米波使峰值电子密度略有增加。使用毫米波脉冲时，在等离子体形成初期观察到光子晶体的波传输迅速下降。等离子体点火过程中形成了两个不同的等离子体：一个位于光子晶体光学接入端口附近的导电壁面，另一个位于光子晶体缺陷中心。当脉冲间隔较长时，观察到较弱的壁面等离子体先于缺陷中的主等离子体形成，这有助于引发主等离子体。
关键词： 光子晶体，毫米波，电子密度，光谱诊断，微等离子体，气体温度
更新于2025-09-23 15:19:57
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太阳作为恒星物理的指南 || 太阳与恒星大气模型
摘要： 我们对太阳、其他恒星及一般天体的认知，几乎完全基于对从伽马射线到射电波段广阔电磁辐射的观测与分析。这些辐射穿越浩瀚宇宙空间抵达我们——来自太阳的光需8分钟以上，而来自遥远宇宙的光则历经数十亿年。仪器探测到的信号，既源于被测天体内部光子与物质的复杂相互作用，也包含沿传播路径发生的其他交互作用。为理解这些过程，我们必须求解一个耦合的非线性难题：辐射如何在这种介质中传输？以各类等离子体为主的介质又如何受穿透辐射影响？由此我们得以建立不同天体的辐射光谱模型，从而深入洞察例如太阳和恒星大气的结构与动力学特征，这种方法称为光谱诊断。 然而大气实际状态可能通过复杂原子过程强烈依赖于内部辐射场的光谱分布，例如引发辐射加热/冷却等离子体，同时伴随热传导、波耗散或磁加热等过程。这些相互作用的整体复杂性由（磁）流体动力学方程与辐射传输方程的耦合系统支配，这被称为辐射流体力学（RHD），本章末将简要介绍。另一方面，若仅考虑预设模型大气中的辐射传输，我们处理的是上世纪已被透彻研究的"经典"天体物理问题——其基本概念多由太阳物理学家奠定，通常称为辐射传输理论（曾被视为太阳/恒星大气物理的同义词，如Unsold 1938年著作《恒星大气物理学》）。在各类恒星大气中，太阳大气具有独特优势：它能呈现不同结构模式及其动力学行为，为理解其他恒星（尤其是晚型冷恒星）现象提供范本。著名恒星物理学家D. Mihalas（同时从事太阳与恒星大气研究）曾言："我在博尔德高山天文台长期工作期间，每日直面太阳在高时空/光谱分辨率下多波段的惊人实况，这种经历或许比任何细节的太阳数据审视都更能警醒恒星大气建模者！"（Mihalas 1991）。Hubeny与Mihalas（2015）的权威教科书系统总结了恒星大气理论。
关键词： 非局部热动平衡建模、辐射流体力学、光谱诊断、太阳与恒星大气、辐射转移
更新于2025-09-09 09:28:46