作者单位
摘要
哈尔滨工业大学可调谐(气体)激光技术国家级重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150080
在激光冲击强化(LSP)技术中,作为冲击载荷的驱动源头和能量来源,激光脉冲参数的不同选取决定着激光吸收机制取向、能量沉积程度乃至等离子爆炸行为规律的差异,进而对冲击载荷形态特征和材料表面强化效果产生重要的决定作用。本文对目前LSP技术中涉及的各类激光参数在激光驱动冲击效应中的作用机理、影响规律,以及在工艺配给上的研究和认知现状进行了综述。针对激光时域结构在决定等离子体膨爆行为和冲击载荷特征中的重要性,以及目前LSP普遍采用调Q激光器高斯时间波形的技术现状展开评述,并指出通过优化激光脉冲时域结构来提升光能向机械能的转换效率,或通过调节激光时域参数来实现精准操控冲击载荷特征具有可能性。
激光技术 激光冲击强化 表面处理 激光诱导冲击波 激光时域结构 
激光与光电子学进展
2024, 61(5): 0500004
李坤 1,2,*房嘉辉 1,2廖若冰 1,2姜艳红 3,4[ ... ]张金 1
作者单位
摘要
1 重庆大学机械与运载工程学院,重庆 400044
2 重庆大学金属增材制造(3D打印)重点实验室,重庆 400044
3 中浙高铁轴承有限公司,浙江 衢州 324000
4 浙江省高速列车传动系统运行研究重点实验室,浙江 衢州 324000
激光能量场表面热处理是提升金属零件表面性能、延长其使用寿命的重要技术手段之一。近30年来,国内外对该技术展开了大量研究。相较于传统的表面热处理技术,激光能量场表面热处理具有更加高效、精准和清洁的优势。本文首先探讨了激光能量场表面热处理技术的优劣以及模拟过程中温度、流体和相场的多物理场方程,接着综述了激光表面淬火、激光重熔、激光表面合金化、激光熔覆和激光冲击喷丸等5种典型激光能量场表面热处理技术的研究现状,然后根据工程应用需求对改善零件表面耐磨性、耐蚀性和残余应力的研究结果进行了总结,最后展望了激光能量场表面热处理未来潜在的研究方向。
激光技术 激光能量场表面热处理 耐磨性 耐蚀性 残余应力 
中国激光
2024, 51(4): 0402202
余洁冰 1,2,3谭彪 1,2,*康玲 1,2刘磊 1,2[ ... ]于永积 1,2
作者单位
摘要
1 中国科学院 高能物理研究所,北京 100049
2 散裂中子源科学中心,广东 东莞 523803
3 中国科学院大学,北京 100049
4 合肥科烨电物理设备制造有限公司,合肥 230031
束流准直器作为加速器的关键部件,用于吸收不在预定轨道的束晕粒子。因良好的电导率和良好的准直效率,铜被广泛应用于准直器中作为挡块材料。通常,挡块位于超高真空环境中,承受高功率束流载荷冲击,其不同表面处理工艺直接影响传热性能及放气率。为评估无氧铜表面处理工艺对相关性能的影响,分别对其进行表面化学腐蚀发黑处理、高温氧化处理以及仅机械加工处理,结果表明:无氧铜表面发黑处理后,其热辐射系数明显增加,同时也伴随着放气率的明显增加;而通过高温氧化处理后的铜块,其表面热辐射系数与仅机械加工后的铜块差异不大,放气率有一定程度的增加。以散裂中子源二期项目中的动量准直器为研究对象,在一定的束流载荷作用下,挡块选用发黑无氧铜,可将其最高温度控制在125 ℃以下,同时增加两台离子泵可使该准直器所在区域真空度满足运行要求。
束流准直器 无氧铜 表面处理 热辐射系数 表面放气率 beam collimator oxygen-free copper surface treatment thermal radiation coefficient outgassing rate 
强激光与粒子束
2023, 35(10): 106002
作者单位
摘要
昆明物理研究所,云南 昆明 650223
表面处理是碲镉汞(HgCdTe)红外探测器芯片制作流程的开始,其效果会直接影响芯片的良品率。采用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)分析手段,探究了碲镉汞表面处理工艺中四种典型的表面异常现象的成因,并提出了相应的控制措施。水痕缺陷的形成机理为吸氧腐蚀,通过稳定氮气气流快速将晶片表面吹干可以控制该缺陷的形成;染色现象的成因为腐蚀液被不均匀稀释或腐蚀液被水等杂质污染,工艺中应严格避免杂质的污染,腐蚀结束后快速冲洗表面;圆斑现象是由于缺陷处吸附清洗液引起,采用异丙醇浸泡后再干燥可以降低该缺陷出现的概率;甲苯与HgCdTe表面直接接触时会导致碲镉汞表面粗糙度增大,工艺中需要避免甲苯和HgCdTe表面的直接接触。
碲镉汞 表面处理 水痕缺陷 染色现象 圆斑现象 过粗糙现象 HgCdTe surface treatment water marks staining round spot over-roughness 
红外与毫米波学报
2023, 42(2): 149
崔玉容 1,2周易 1,2,3,*黄敏 1王芳芳 1[ ... ]何力 1
作者单位
摘要
1 中国科学院上海技术物理研究所 红外成像材料与器件重点实验室,上海 200083
2 中国科学院大学,北京 100049
3 中国科学院大学杭州高等研究院,浙江 杭州 310024
本文开展了InAs / GaSb II类超晶格长波红外探测器的表面处理研究。通过对不同处理工艺形成台面器件的暗电流分析,发现N2O等离子处理结合快速热退火(RTA)的优化工艺能够显著改善长波器件电学性能。对于50%截止波长12.3μm的长波器件,在液氮温度,-0.05V偏置下,表面处理后暗电流密度从5.88 ×10-1 A/cm2降低至4.09 ×10-2 A/cm2,零偏下表面电阻率从17.7 Ωcm提高至284.4 Ωcm,有效降低侧壁漏电流。但是该表面处理后的器件在大反偏压下仍有较大的侧壁漏电,这可能是由于高浓度的表面电荷使得大反偏下侧壁存在较高的隧穿电流。通过栅控结构器件的变栅压实验,验证了长波器件存在纯并联电阻及表面隧穿两种主要漏电机制。最后,对表面处理前后的暗电流进行拟合,处理后器件表面电荷浓度为3.72×1011 cm-2
二类超晶格 长波红外探测器 表面处理 暗电流分析 栅控结构 Type-II superlattice long wavelength photodetectors surface treatment dark current analysis gate-control structure 
红外与毫米波学报
2023, 42(1): 8
作者单位
摘要
北京机械工业自动化研究所有限公司 北京 100120
S波段无损检测用电子直线加速器主要用于压力容器、石化等行业部件的无损检测。由于现场检测需求,开发了X波段电子直线加速器,其特点是灵活、轻便。北京机械工业自动化研究所(北自所)提供辐照电子加速器系统整体解决方案,包括加速器、传送线、生产管理系统、立体库以及厂房。电子帘加速器是北自所新研发的设备,目前包括两种型号,加速电压分别为200 kV、150 kV。离子束表面加工包括离子注入表面改性技术、磁过滤多弧离子镀膜技术与离子束辅助沉积镀膜技术,可在零部件的表层形成耐腐蚀、耐摩擦、防结冰、减少摩擦膜层,主要应用于轴承、空速管等航空领域。
电子直线加速器 无损检测 辐射加工 电子帘加速器 离子束表面处理 Electron linear accelerator Nondestructive testing (NDT) Radiation processing Electrocurtain accelerator Surface treatment with ion beam 
辐射研究与辐射工艺学报
2022, 40(6): 061301
作者单位
摘要
北京大学 物理学院 重离子物理研究所,北京 100871
射频超导加速器采用在液氦温度下工作的超导加速腔,可运行在长宏脉冲或连续波模式,同时具有较大的束流孔径,可有效减小束腔相互作用。经过半个多世纪的发展,射频超导技术已经日趋成熟,广泛应用于各种光源,并将发挥越来越重要的作用。简要介绍射频超导基本原理、应用于光源的椭球型电子超导加速腔的研制工艺、超导加速模组构成和应用于不同类型光源的超导加速腔的主要特点。
椭球超导腔 加速梯度 品质因数 表面处理 超导加速模组 elliptical SRF cavity accelerating gradient quality factor surface treatment cryomodule 
强激光与粒子束
2022, 34(10): 104014
作者单位
摘要
1 中国科学院 力学研究所,北京 100190
2 中国科学院 合肥物质科学研究院, 合肥 230031
随着高功率密度激光技术的快速发展,强激光驱动的爆炸与冲击效应逐渐引起国内外学者的广泛关注。对强激光诱导爆炸与冲击效应研究进展进行了综述,包括强激光诱导爆炸载荷特征与相似律,强激光对材料表面冲击强化处理,强激光冲击诱导材料相变动力学行为,以及利用强激光驱动微弹道冲击等方面的研究进展,并指出了强激光诱导爆炸与冲击效应研究的发展趋势和未来需要解决的关键科学问题。
强激光 爆炸载荷 相似律 表面改性 相变材料 微弹道冲击 high power density laser explosion and shock wave scaling law surface treatment phase-transformation micro-bullet impact 
强激光与粒子束
2022, 34(1): 011003
Author Affiliations
Abstract
1 Faculty of Engineering, Department of Power and Machines Ain Shams University, Cairo, Egypt
2 Faculty of Engineering Department of Electrical Engineering Aswan University, Aswan, Egypt
This paper presents the modification occurred to the dielectric strength feature of low density polyethylene compounded with nano magnesia (LDPE/MgO). MgO nanoparticles were prepared using sol–gel technique, MgO filler surface was functionalized to improve the interfacial bonding. Specimen’s groups of composites with different filler concentrations were fabricated by mix blend method. Samples exposed to various salinity media by immersion, dielectric strength test was applied on each set according .material. Tests results utilized to learn Artificial Neural Network in order to acquire the value of dielectric strength of compounds having similar composition but containing different doping amounts or influenced with various salinity level media. The dielectric strength is enhanced by the addition of MgO nanofiller. From the investigation of the obtained results, it is concluded that additives of 1.4% filler concentration by weight is the optimum MgO content for LDPE/MgO nanofiller material. We think that this paper may promote a good researching methodology that gather both empirical work and numerical tools in this field.
Polymer nanocomposites salinity surface treatment breakdown strength artificial neural network. 
Journal of Advanced Dielectrics
2021, 11(4): 2150016
作者单位
摘要
1 大连理工大学材料科学与工程学院辽宁省凝固控制与数字化制备技术重点实验室,辽宁 大连 116024
2 沈阳鼓风机集团股份有限公司,辽宁 沈阳 110869
3 吴忠仪表有限责任公司,宁夏 吴忠 751100
采用波长为1064 nm的脉冲光纤激光器对FV520B合金钢表面的高温氧化色层进行清洗,以激光功率、脉冲频率、清洗次数和基体原始粗糙度作为变量,考察各参数对试样表面氧化色清除效果及清洗后表面粗糙度的影响规律。研究结果表明:对于200#砂纸打磨的预处理样品(粗糙度约为 0.503 μm),当清洗激光功率为40 ~120 W时,清洗后试样表面粗糙度无明显变化,当激光功率为120~ 200 W时,随着激光功率的增大,粗糙度逐渐减小;在激光功率为120 W、脉冲频率为20 kHz 的条件下,对200#砂纸打磨的预处理样品(粗糙度约为0.503 μm)进行多次清洗,当清洗次数达到2时,粗糙度显著降低(粗糙度降低40.8 %),继续增大清洗次数,粗糙度降低效果不明显,确定最佳清洗参数为激光功率120 W、脉冲频率20 kHz、清洗次数2。此外,当清洗参数一定时,随着预处理试样初始粗糙度的减小,氧化色层的去除率下降,且清洗后粗糙度的降低效果不明显。
激光光学 激光清洗 氧化色 FV520B钢 粗糙度 表面处理 
激光与光电子学进展
2021, 58(21): 2114005

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