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oe1(光电查) - 科学论文

5 条数据
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  • 采用量子级联激光吸收光谱法测量的脉冲CO<sub>2</sub>-N<sub>2</sub>辉光放电中温度的演化

    摘要： 本研究采用原位窄带量子级联激光（QCL）吸收光谱技术，探究了氮气对脉冲辉光放电中气体温度、转动温度以及二氧化碳和一氧化碳振动温度随时间演化的影响。实验使用三台共线QCL扫描2179.20至2253.51 cm?1范围内约1 cm?1的三个波段，包括最高至非对称伸缩能级v3=6的(v1,vl2 2,v3+1)→(v1,vl2 2,v3) CO2跃迁，以及最高至vCO=1的(vCO)→(vCO+1) CO跃迁。通过拟合程序从测量的吸收光谱中提取温度数据。在掺杂最高90%氮气的CO2体系中开展时间分辨测量，等离子体以5-10 ms启停周期运行，放电电流50 mA，气压约6.7 mbar。实测气体温度的时间演化与转动温度高度吻合。纯CO2中不对称伸缩振动温度T3在0.7 ms时达到最大值1060 K，而90%氮气掺杂时T3升至2250 K并维持至放电结束。T3与CO振动温度TCO均明显偏离转动温度Trot——当氮气含量超过70%时，两者在连续等离子体周期间均未与Trot达到平衡，但T3与TCO在余辉阶段始终保持平衡。随着氮气含量增加，对称伸缩与弯曲模温度T12相对于转动温度的升高更为显著，而转动温度峰值则逐渐降低，这可能源于氮气、CO2和CO振动模式储存的能量。此外，纯CO2等离子体实验发现：放电期间因加热导致总压升高，余辉阶段因冷却出现压力下降。

    关键词： 辉光放电，二氧化碳等离子体，振动温度，气体温度，量子级联激光器

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 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

  • 溴化铜蒸气激光器最大供电功率研究

    摘要： 铜及铜化合物蒸气激光器在可见光波段具有最强输出功率，可达100瓦以上。这类激光器具有独特优势：激光束相干性与聚焦性高，且能在较小体积内实现高平均输出功率。近年来，此类激光器（尤其是溴化亚铜(CuBr)激光器）作为辐射源和蒸气亮度放大器，被广泛应用于新型激光有源光学系统，用于强背景光干扰下快速过程的可视化监测与控制。但此类光学系统的发展也带来了与激光技术及其工作参数优化相关的新问题。 铜激光器的关键运行特性包括输入电功率与放电气体温度。本文通过研究λ=510.6纳米激光谱线下能级允许的热布居阈值，探讨了可向气体放电提供的激光功率上限。基于稳态热传导方程的增强解析模型与计算机模拟相结合，建立了一套确定气体放电最大可供电功率的方法学——该方法考虑了功率在管截面径向的分布特性。随后将该方法应用于实际小型溴化亚铜激光器作为亮度放大器的工作场景。

    关键词： 铜蒸气激光器、气体温度、溴化亚铜（CuBr）激光器、计算机模拟、激光活性光学系统、热传导

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 利用激光诱导击穿光谱技术同步测量气体射流中的燃料浓度与温度

    摘要： 激光诱导击穿光谱技术（LIBS）可实现火焰、喷雾及气体射流中当量比的定量测量。尽管火焰与燃料射流中校准条件与LIBS实际测量间始终存在显著温差，但既往研究鲜少提及温度效应且未予校正。本研究提出一种创新方法，通过单次激光脉冲同步测量当量比与气体温度。该方法基于原子谱线峰值强度比（PIR）与气体温度的线性相关性校正温度影响：利用H656/N746的PIR和H656的半高全宽（FWHM）分别建立当量比及气体温度的校准曲线，二者均呈现高决定系数（R2）。研究详细探讨了该方法的测量精度与准确度，当量比与气体温度的总不确定度分别评估为5.6%和5.8%。最后对不同位置、不同喷射压力甲烷射流的当量比与气体温度实施同步测量，对比校正前后的温度效应表明：若忽略温度变化，LIBS燃料浓度测量的准确性将显著降低。

    关键词： 测量不确定度，激光诱导击穿光谱（LIBS），当量比，气体温度，半高宽（FWHM）

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 采用大横向剪切干涉法研究不同气体组分非预混火焰中的温度分布实验

    摘要： 采用大横向剪切干涉法测量并可视化了空气和富氧环境中轴对称同轴环状层流扩散乙烯火焰射流的气体温度场。通过状态方程和格拉德斯通-戴尔关系获得折射率与温度的关联式。考虑到局部气体成分未知可能成为潜在误差源，采用了相应数值模拟提供的局部气体成分数据。温度场的空间分辨率为0.1毫米/像素?；谌瓤掌偕韬湍Ｄ饩植砍煞只竦玫奈露冉峁砻鳎褐行南叩撞壳蚱罡叽?00K，而在较大轴向或径向位置处偏差可小于50K。通过与CARS技术对比验证了结果的准确性。此外，与空气环境中的火焰相比，富氧火焰在更大范围内出现显著偏差。

    关键词： 气体温度、扩散火焰、横向剪切干涉测量法、富氧

    更新于2025-09-09 09:28:46