强激光与粒子束
2022, 34(8): 081003
哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室, 黑龙江 哈尔滨 150001
采用干式/液膜辅助式激光清洗方法对高强钢表面的锈蚀层进行处理,研究了激光功率对试样表面状态的影响规律,并对两种方法的除锈机理进行了对比分析。结果表明:两种清洗方法都能有效去除试样表面的锈蚀层,且低功率下液膜辅助式激光清洗效果比干式激光清洗效果更好。优化的液膜辅助式激光除锈工艺参数为:激光功率400 W,脉冲频率10 kHz,脉宽30 ns,此时试样表面氧元素的质量分数为3.38%,试样的表面粗糙度为3.04 μm。
激光技术 锈蚀层 干式激光清洗 液膜辅助激光清洗 表面质量
上海理工大学能源与动力工程学院, 上海 200093
基于半导体激光吸收光谱(DLAS)技术,研制了双波长动态液膜厚度与温度高精度同步测量系统。利用标准具对该系统的测量精度进行验证。结果表明,该系统的液膜厚度和温度的平均测量误差分别为4.58%和1.34%。在此基础上,利用该系统对水平石英玻璃板上的液膜蒸发过程进行研究。结果表明,液膜的平均蒸发速率为0.34 μm/s,蒸发速率随液膜温度的升高而增大,且DLAS与图像法和热电偶测得的结果吻合良好。利用该系统对流道中的动态液膜进行研究,在不同液膜温度(308,315,323 K)下,液膜平均厚度基本一致且在1 s内波动11次,液膜温度几乎保持恒定。
测量 光谱技术 半导体激光吸收光谱 液膜 厚度 温度
1 中国核动力研究设计院 反应堆系统设计技术国家重点实验室, 成都 610213
2 中国核动力研究设计院 中核核反应堆热工水力技术重点实验室, 成都 610213
3 中国工程物理研究院 核物理与化学研究所, 四川 绵阳 621900
气-液两相流设备的性能受限于临界热流密度,开展流动微液膜动力学特性及其稳定性的相关研究是深入理解沸腾危机及临界热流密度机理的关键.采用光学玻璃制成的矩形通道作为实验段,使用微流量齿轮泵驱动去离子水,使其在实验通道入口处与在其上部流动的压缩空气接触形成同向流动的分层流.利用共轭光学探测器对流动微液膜的厚度进行了测量,利用高速摄像机对气-液两相分层流波动特性进行了可视化观测.研究表明,在绝热情况下,当液速一定时,液膜的平均厚度随着气速增加而减小,当气速增加到某一阈值时会导致液膜破裂.
共轭光学探测器 微液膜 动力学 稳定性 confocal microscopy micro-liquid film dynamics stability 强激光与粒子束
2015, 27(8): 086003
陕西师范大学物理与信息技术学院，陕西西安710062
利用液体薄膜的遮光效应原理，建立了一种新的测量液体折射率的方法和装置。选择了3种常见液体：蒸馏水 、无水乙醇 和1,2-丙二醇。利用新建的装置对其折射率进行了测量。实际测量过程中，对实验形成的图样进行了2种测量分析：一种是利用读数显微镜直接测量分析实验结果；一种是利用CCD拍摄记录实验结果，并利用计算机对拍摄结果进行了智能化处理分析。分析了实验误差，实现了实时、全自动化测量。测量结果均与理论值吻合。该方法操作简便、设备简单、重复性好、准确度高。
遮光效应 液体薄膜 折射率 测量 Shading effect liquid film refractive index measure
1 陕西师范大学 物理学与信息技术学院，西安 710062
2 榆林学院 物理系，榆林 719000
3 西安通信学院 基础部，西安 710106
为了测量厚度小于0．5mm不溶性液体薄膜的厚度，采用激光衍射法验证了液体薄膜的色散关系，并根据其机理，建立起一种实时、非接触的测量不溶性液体薄膜厚度的方法，测得了薄膜的厚度。结果表明，实验值与理论十分吻合。
衍射光栅 液体薄膜 色散关系 表面波 diffraction gratings liquid film dispersion relations surface waves
