想在实验室自己组建一个激光拉曼光谱仪,由于刚接触,请问各路大侠激光拉曼光谱仪的光源是用脉冲激光器还是连续激光器?
中国科技网讯 美国中弗罗里达大学(UCF)一个研究小组9月5日(北京时间)表示,他们造出了仅67阿秒(1阿秒=10-18秒)的极紫外激光脉冲,这是迄今为止最短的激光脉冲,之前纪录是80阿秒。该技术有望带来一种新工具,帮助科学家研究亚原子世界和迄今未知的量子力学行为。这一成果也标志着近4年来激光脉冲领域的首个重大突破。研究结果提前发表在《光学通信》网站上。 该成果的非凡意义还在于他们并没有使用特殊设备,如英里级的粒子加速器、体育场那么大的圆形同步加速器。UCF物理系教授常增虎(音译)和光学与光子学院同事们在该校弗罗里达阿秒科技(FAST)实验室,利用迄今最强激光在更小空间进行了高水平的研究。 常增虎的小组发明了一种叫做“双光栅”的技术,能将极紫外线以特殊方式切断,在尽可能最短的光脉冲内凝聚大量能量。除了生成了激光脉冲,他还制造了迄今最快的摄像机对光脉冲进行了检测。 “该研究造出了迄今最短的激光脉冲,为理解亚原子世界打开新的大门,让我们看到电子在原子、分子中的运动,跟踪化学反应过程。”UCF理学院院长、物理学家迈克尔·约翰逊说,“设想一下,现在我们可能看到量子力学过程了,这是令人震撼的。” 量子力学是研究微观物理学,尤其是微观水平的能量和物质。这一技术能帮助科学家理解构成世界的最小物质是怎样运作,还能帮助研究在特殊物理、生理过程中,如数据传输过程、治疗癌症或诊断疾病时递送标靶药物的过程中是如何利用能量的。 2001年时,科学家首次演示了阿秒级脉冲。自那时起,全世界科学家就在致力于制造这种最短脉冲激光,以往纪录是2008年德国马克斯·普朗克研究院创造的80阿秒脉冲。“自50多年前发明激光以来,人们对激光脉冲的要求越来越短。” UCF光学与光子学中心院长巴哈·萨雷说,“最新进展不仅让中弗罗里达大学跻身该领域前沿,也为人们打开了研究超快动态原子现象的新视野。”(记者毛黎 常丽君) 总编辑圈点 研究小尺度世界的运动规律,需要“超小号工具”。要干预和观察那些稍纵即逝的现象,就需要能量集中在极短时间的光脉冲。如果人们制造不出相应的光学机器,就没办法监测单个粒子,只能对粒子运动做出统计学意义上的描述;而在人们脑海中,基本粒子世界也只能是全景图,而不是精细的工笔画。美国研究小组的成果,让科学家向着观察量子尺度的运动又走近了一步。微观世界不为人知的景色,有望在极短激光的照射下现出真相。 《科技日报》(2012-09-06 一版)
2012年07月18日 08:08 新浪科技微博http://i1.sinaimg.cn/IT/2012/0718/U2727P2DT20120718075512.jpg 未来能源?美国国家点火装置负责人摩西表示:“它正全面运作。科学家在清洁聚变能源的探索上迈出重要一步。”http://i0.sinaimg.cn/IT/2012/0718/U2727P2DT20120718075533.jpg 这个脉冲只持续230亿分之一秒。这个激光阵列不是朝着一个目标发射的。但2年内,科学家将朝着一个1毫米氢球发射这192束激光。http://i2.sinaimg.cn/IT/2012/0718/U2727P2DT20120718075553.jpg 一位艺术家的构想图展示了美国国家点火装置“点燃”192束激光阵列时产生的反应。本月制造的这个脉冲并非针对一个目标,但科学家最后会在一个1毫米氢球中用这些激光引发一个聚变反应。http://i0.sinaimg.cn/IT/2012/0718/U2727P2DT20120718080555.jpg 一名工作人员正在检查加利福尼亚州的美国国家点火装置的设备。美国国家点火装置的目标是成为首个用聚变反应实现“得失相当”目标的设施,从而产生比这些激光所消耗的还要多的能量。http://i0.sinaimg.cn/IT/2012/0718/U2727P2DT20120718080614.jpg这个巨大高能设施将在接下来2年内尝试激光聚变。这项技术被看作清洁能源的“圣杯”。http://i1.sinaimg.cn/IT/2012/0718/U2727P2DT20120718080633.jpg美国国家点火装置的设备:3月15日的结果表明,科学家距“聚变点火”的目标又近了一步。http://i0.sinaimg.cn/IT/2012/0718/U2727P2DT20120718080654.jpg这些激光只持续230亿分之一秒,产生的能量却比整个美国在任何特定时间所用的电量多1000多倍。 新浪科技讯 北京时间7月18日消息,据国外媒体报道,位于加利福尼亚州、体育场大小的美国国家点火装置本月制造出人类历史上能量最大的激光脉冲。7月5日,192束激光融合成一个紫外线激光脉冲,产生500万亿瓦特峰值功率,这比美国在任何特定时刻内使用的总电量还要高1000多倍。 对旨在用类似于发生在氢弹中的核聚变反应产生巨大能量的“聚变”设备来说,这个脉冲的产生具有重大历史意义。美国国家点火装置负责人爱德华-摩西表示:“它正全面运作。科学家在清洁聚变能源的探索上迈出了重要一步。” 麻省理工学院高级研究科学家理查德-帕特拉索表示:“这个500万亿瓦功率的激光脉冲是美国国家点火装置研究小组的非凡成就----在实验中创造出迄今为止只出现于恒星内部深处的史无前例的聚变反应。对美国和世界各地像我们一样在极端条件下不懈追求基础科学和实验室聚变点火目标的科学家来说,这是一个非同寻常、令人兴奋的成就。” 加利福尼亚大学伯克利分校天文学、地球与行星学教授雷蒙德-简罗茨表示:“美国国家点火装置成功制造出500万亿瓦功率、具有里程碑意义的激光脉冲,这是世界上经过最严格的控制产生的能量最大的激光。” 这个脉冲只持续了230亿分之一秒。这个激光阵列并未朝着目标物发射,但2年内,科学家将朝着一个1毫米氢球发射这192束激光。美国国家点火装置的科学家希望它将来点燃聚变反应堆的聚变,从而释放出比这些激光所输入的能量还要多的能量。 受控的核聚变可以生成一种从50年代以来科学家一种试图制造出来的清洁能源,但在氢弹中核聚变是不受控制的。由于激光脉冲的持续时间极其短暂,所以所需总能量并不像听起来的那么多,它们被储存在美国国家点火装置电池一样的巨大容器中。 美国国家点火装置负责人摩西表示:“该事件在国家点火计划对聚变点火的探索中是个重要里程碑。国家点火装置用单个激光束进行过许多次类似的能量生成示范,但用192束激光在这个音障上进行操作还是头一次。”点火将成为一种释放出远超过“得失相当点”的巨大能量的自持反应。 美国国家点火装置试用了超重氢和在“重水”中发现的氢同位素重氢的小球,通过激光器把这些小球压缩到起初尺寸的数百分之一大。这个反应把这些原子融合成氮原子,释放出移动迅速、名为中子的亚原子粒子,这可能用于给水加热和为蒸汽轮机提供动力。 但聚变并非没有争议。美国国家点火装置还参与了美国的武器研发计划。这个聚变过程还被用于氢弹中。美国国家点火装置在这个国家的“库存维护与管理计划”中扮演着重要角色,以确保核军火库发挥它应有的作用。绿色和平组织等环境机构认为应把聚变研究的经费转移到研发风力和波浪发电等技术上来。(孝文)
2012年10月22日 07:10 新浪科技微博 http://i1.sinaimg.cn/IT/2012/1022/U7917P2DT20121022070621.jpg世界最快激光脉冲定格超速运行电子原子http://i3.sinaimg.cn/IT/2012/1022/U7917P2DT20121022070632.jpg世界最快激光脉冲定格超速运行电子原子 新浪科技讯 北京时间10月22日消息,据物理学家组织网报道,世界最快的激光脉冲能够定格正在超速运行的电子和原子,美国亚利桑那大学的物理学家利用这种脉冲已经捕捉到分子分裂、电子从原子里逃逸出来的动态画面。他们的研究有助于我们更好地了解分子过程,并最终在很多可能的应用中控制它们。 1878年,当时的一系列照片立刻解决了一个长期存在的谜题:是不是正在飞奔的马始终都有一部分身体接触到地面?结果证明不是。爱德华-穆布里奇在赛马跑道旁拍摄的这一系列图片,标志着高速摄影时代的开始。大约134年后,亚利桑那大学物理学系的研究人员解决了一个类似的谜题,这次是一个超速运行的氧分子取代了马,超快、高能激光脉冲取代了穆布里奇的感光乳剂板。阿尔文-桑德胡及其科研组利用持续时间仅为0.0000000000000002秒的极端紫外线光脉冲,设法定格氧分子在很短时间内被高能击中后产生的超速动作。由于科学家正在试着从电子级别更好地了解量子过程,甚至最终控制这一过程,设计出新的光源,组合出新分子,或者是设计出新型超速电子元件,以及无数其他可能的发明,因此观察原子和分子里发生的极短事件变得越来越重要。 虽然桑德胡的科研组在产生世界最短光脉冲方面,并不是世界纪录保持者,但他们是最先把这些当做工具,用来解决很多悬而未决的科学问题的人。该科研组的最新成果,是展示氧分子在吸收过多能量而无法保持两个原子之间的稳定性后,突然裂开的实时快照系列。该研究成果发表在《物理评论快报》上。揭开这么短时间内的分子过程,有助于科学家更好地了解地球大气层里的臭氧形成和被摧毁背后的微观动态。桑德胡把这一原理比喻成是设法给快速飞向击球手的棒球拍照。他说:“如果我们利用常规相机,拍到的照片会非常模糊,或者棒球根本显示不出来。但是我们想很详细地研究这个球,它的表面、它的缝合线,以及在任何特定时间它的确切位置。要做到这些有两种方法。你可以制造一个拥有很快快门,能够在球做任何运动前迅速开启和关闭的相机。或者利用称之为动态镜检查(Stroboscopy)的技术,你用光照射这个棒球很短时间,并在这个时间内给它拍照。” 但是用原子或者电子取代棒球时,这种类比是不成立的。因为微观物体的运行速度非常非常快,利用机械或者电子元件根本捕捉不到它们。桑德胡称,定格原子级别的动作的唯一方法,就是利用持续时间只有几毫微微秒或者阿秒(比毫微微秒短1000倍)的光脉冲。举例说明这种光脉冲的持续时间,就是1阿秒相对于1秒,相当于1秒相对于宇宙的年龄。为了产生阿秒时长的光爆,必须发出持续时间只有毫微微秒的强烈激光脉冲。桑德胡实验室采用的毫微微秒激光脉冲释放的能量是1太瓦,相当于整个美国的电力网,只是前者持续时间非常短暂。虽然毫微微秒激光脉冲足以分辨分子运动,例如我们眼睛里的视紫红质,它们能在200毫微微秒内改变结构,对进入眼睛的光子做出响应,但是毫微微秒激光脉冲在捕捉更亮、运行速度更快的电子运动时,并不用“切开”它。 桑德胡实验室的研究生尼兰加-施瓦伦说:“我能在激光脉冲产生的强电场环境下,实时研究氦的原子结构发生了什么变化。”桑德胡科研组把这项有关阿秒电子动力学的突破性研究的成果,发表在早些时候的《物理评论快报》上。在他们的最新研究中,该科研组已经解决一个长期存在的争论,即被高能光子击中后,氧原子分裂需要1100毫微微秒。以前对这一现象的测量结果存在很大不同,最大相差100倍。这项研究的另一个创新之处,是它为测量电子摆脱超受激原子需要多长时间提供了方法。迄今为止这一过程只进行了理论模拟。桑德胡的科研组发现,这种自发电子发射发生在大约90毫微微秒内。他解释说:“我们经常假设,如果你把足够多的能量输入到一个分子里,就能迫使电子挣脱它的束缚。但是我们通过研究观察到,分子把过剩能量转移给周围的其他电子和附近的原子,试图与它们分享能量,保住它的电子,直到它突然分裂的最后一刻。” 研究生、这篇论文的第一作者亨利-提莫斯应用阿秒激光研究氧分子的动态。他说:“我们对受激分子的物理性质了解的不多,这是因为它们很难用数学方法进行模拟。你促使氧分子达到这种高能状态时,它有多种途径可以用来释放过剩能量。我们能够对每条路径进行单独分析,并分析电子脱离原子时会出现什么情况。”据桑德胡说,追踪分子、原子和电子的运动,对了解天然或人造物体的物理及化学过程非常重要。他解释说:“高能紫外线持续轰击我们的大气层,刺激它里面的分子。导致这些分子分裂成过激原子,这促使臭氧形成或分解。这些现象对了解上层大气的化学性质有分歧。能够测量最短时间段内分子内的电子和原子的动态,对我们更好地了解这些分子的基本相互作用有帮助。不过更重要的是,它将为我们提供控制或改变这些原子或分子的动态性质的方法,因为现在我们已经拥有一种光脉冲,它能对实时运动产生影响。我们不再只是在这些现象发生后,才开始研究它们之间的相互作用。事实上我们正在设法了解这种互动,并力求控制它,例如控制某一方向的化学反应。” 迄今为止产生的最短激光脉冲持续67阿秒。据桑德胡说,就连持续时间更短的“仄普托秒”激光脉冲也并非不可能产生,但是现在阿秒是人们关注的焦点。他说:“我们正在研究阿秒,是因为我们想了解比分子运动更快的过程。影响我们的生活的实际方面和我们身边的技术,都受到电子和电子运动的制约。未来我们感兴趣的问题,是很多电子彼此结合在一起,结果会出现什么情况?现在这方面的试验具有很大挑战性,理论性模拟根本不可能实现。这也是我们拥有高能和短时分辨率的原因。事实上现在我们已经能够实时查看这些过程。”(秋凌)
MALDI-TOF仪器使用时通过软件根据样品的不同来调节激光的大小,请问这个激光能量值是一个相对值还是激光器的脉冲能量值?
2011年6月7日,新西兰经济发展部发布G/TBT/N/NZL/55号通报:能源效率(用能产品)法规2002的目录1和2修正提案。此次修订的产品是紧凑型荧光灯和电视机,其主要内容如下:紧凑型荧光灯l 能源效率(用能产品)法规2002的目录1修正提案将:1.将紧凑型荧光灯增加到“产品分类”栏,及2.列出了补充的标准,将规定紧凑型荧光灯的测试方法和新的最低性能标准(MEPS)。l 拟议的紧凑型荧光灯的补充标准是:1.澳大利亚/新西兰联合标准AS/NZS 4847.1:2010 普通照明用自镇流灯 – 第1部分:测试方法 – 能源性能将增加到目录1的“测试标准”栏中。2.澳大利亚/新西兰联合标准AS/NZS 4847.2:2010普通照明用自镇流灯 – 第2部分:最低能源性能标准(MEPS)要求将增加到目录1的最低能源性能标准(MEPS)栏中。电视机l 能源效率(用能产品)法规2002的目录1和目录2的修正提案将:1.将电视机增加到“产品分类”栏中;及2.列出了补充的标准,将规定电视机的测试方法,以及新的最低能源性能标准(MEPS)和标签规定。拟议的电视机补充标准是:1.澳大利亚/新西兰联合标准AS/NZS 62087.1:2010 音频、视频及相关设备的功率消耗- 第1部分:测量方法将增加到目录1和2的“测试标准”栏中。2.澳大利亚/新西兰联合标准AS/NZS 62087.2.2:2010音频、视频及相关设备的功率消耗- 第2.2部分:关于电视机的最低能源性能标准(MEPS)和能源等级标签要求将增加到目录1和2的最低能源性能标准(MEPS)栏中。受上述要求规管的、在新西兰制造或进口到新西兰的、并且在该标准生效之日或之后销售的所有设备,必须符合相关标准中规定的要求。该提议将不早于2011年8月28日生效。上述这些标准将协调新西兰的相关要求与澳大利亚已经生效的要求保持一致。电视机的测试方法与IEC 62087, Ed.2.0 (2008)保持一致。紧凑型荧光灯的方法也引用了国际标准,诸如国际电工委员会(IEC)和国际照明委员会(CIE)标准。现行的能源效率(用能产品)法规2002参见:http://www.legislation.govt.nz/regulation/public/2002/0009/latest/whole.html?search=ts_regulation_energy+efficiency_resel&p=1#dlm108730。
日前,由中国计量科学研究院承担的国家“十一五”科技支撑课题 “飞秒脉冲激光参数测量新技术研究”通过了专家验收。该课题自主研制的飞秒脉冲自相关仪和飞秒脉冲光谱相位相干仪实现了飞秒脉冲激光参数的准确测量,课题组提出的飞秒脉冲光谱相位还原方法降低了传统方法的测量不确定度,将我国飞秒脉冲激光参数的准确度提高到国际领先水平。 飞秒是时间单位,1飞秒相当于10-15秒。它有多快呢?我们知道,光速是1秒钟30万公里,而在1飞秒内,光只能走0.3微米,相当于一根头发丝的百分之一!飞秒脉冲是人类目前在实验室条件下能获得的在可见光至近红外波段的最短脉冲,它以其独具的持续时间极短、峰值功率极高、光谱宽度极宽等优点,在物理学、生物学、化学、光通讯、外科医疗、精细加工制造及超小器械制造等领域得到很广泛的应用。如何准确地测量超短脉冲信息已成为飞秒脉冲研究领域迫切需要解决的难题。
激光功率和能量计主要用来测量光源的输出。无论光发射是来源于弱光源(如荧光),还是来源于高能量的脉冲激光器,功率和能量计都是实验室、生产部门或是工作现场等多种应用环境中必不可少的工具。 虽然功率计和能量计是分别提供的,但随着能够适用大量不同类型的光学传感器的通用型仪表盘或显示装置的发展,它们也被合起来称作单独的一类仪器——功率和能量计,或PEM。仪器所采用的光学传感器的类型,决定了其能测量光功率还是光能量,通常单位分别瓦特(W)或焦耳(J)。具体来讲,功率计能够测量连续波(CW)或者重复脉冲光源,其所使用的传感器通常是热电堆或光电二极管。能量计则通常用于测量脉冲激光,即单脉冲或者重复脉冲光源,其所使用的传感器包括热释电、热电堆,或者带有专门为测量脉冲光源而设计的电路的光电二极管。
大家看看我贴的图片1 这个图片中的激光器的参数该怎么翻译?2 脉冲能量稳定性:2%,是什么意义?3 beam divergence(V×H)这个翻译为激光发散角,为什么值是:0.5×0.3mrad?4 有谁知道ABI的激光器用的什么牌子的?5 激光器的衰减参数是多少?
据国外媒体报道,美国国家加速器实验室近日利用世界上最强大的X射线激光器--直线加速器相干光源激光器再现恒星内部强大的压力与高温情形。这种激光器的激光能量迸发可超过一个小国家全年的发电总量。 在实验中,科学家将X射线聚焦于一个直径比人类头发丝还要细30倍的小点上,在1万亿分之一秒内将金属箔加热到200万摄氏度。金属在如此短的时间内被熔化,其所产生的极度高温和高压状态,通常只有在恒星内部才会出现。 英国牛津大学物理系科学家萨姆-文科博士等人参与了直线加速器相干光源激光器实验。文科博士表示,“如果我们要想了解现存恒星内部的情形以及我们太阳系内外巨型行星中心的情形,那么制造高温、高密度的物质非常重要。直线加速器相干光源激光器是一台神奇的机器,我们已经在多个科学领域取得了重大发现,如材料科学、生物学等。” 直线加速器相干光源激光器的实验成果近日发表于《自然》杂志之上。直线加速器相干光源长约2公里,可以产生密集的X射线爆发,亮度超过地球上任何光源10亿倍。在高峰时,光脉冲的能量甚至比一些小国家一年的发电总量都要多
光是电磁波,那么激光输出的单个脉冲能量与其电磁场强度之间有何关系?
http://www.instrument.com.cn/show/Breviary.asp?FileName=C225403%2Ejpg&iwidth=200&iHeight=200 厦门锐思捷科学仪器有限公司 的 锐思捷紧凑型中央纯水系统—INSPIRE (INSPIRE)已参加“国产好仪器”活动并通过初审。自上市以来,这款产品已经被多家单位采用,如果您使用过此仪器设备或者对其有所了解,欢迎一起聊聊它各方面的情况。您还可以通过投票抽奖、参与调研等方式参与活动,并获得手机电子充值卡。【点击参与活动】 仪器简介: 锐思捷RSJ新款紧凑型中央纯水系统——INSPIRE系列 产品介绍INSPIRE是锐思捷推出的最新一个系列的中等产量实验室中央纯水系统(70-200L/H),适合中小规模实验室集中供水的需求。它不但集当今最先进的水纯化工艺于一身,同时也凝聚了锐思捷多年的纯水系统应用和设计经验。产品特色高度紧凑的模块化设计INSPIRE系统具有灵活的模块组合方式以适合不同客户的应用需求,利于摆放、易于升级。整机采用防锈工艺/材料,外部风格一致,底部制动脚轮的设计简便了设备的放置和安装,同时具备同等产量、配置最小占地的特点,全系列主机 + 500L水箱 + 双泵供水(如上图),设备占地2bar情况下,其产水主机功率500W),只相当于传统工艺的1/4。极低运行成本INSPIRE系统的日常消耗品极少,通常情况下,系统可达到Ⅱ级纯水产出平均消耗品¥0.02/升的水平。先进的技术应用INSPIRE-S200E采用先进的RO+EDI直连技术,RO产水直接作为EDI的进水,无需中间水箱和加压泵,减少中间处理环节的同时避免了二次污染。系统具有特色恒产量控制功能,能够很大程度上克服水温变化导致的系统产量波动。全数字指标监测数字信号实时监测进水压力、进水温度、工作压力、工作温度、回水流速、浓水流速、产水流速、RO膜截留率、RO进水电导率、RO产水电导率、EDI产水电导率及分配管网电导率等多达十数项指标。可靠的安全性能严格执行水电分离设计原则,同时配备水质不合格排放/报警、高/低压保护、高/低液位保护、电器过载保护、紫外失效报警、系统运行参数异常报警和保护,以及全方位漏水保护等功能。高性能控制系统INSPIRE系统使用西门子可编程控制器(PLC)实现自动控制,并采用7”彩色中文触控屏执行多级界面人机互动,系统全面采用数字化传感器实时监测各项运行指标,运行数据使用大容量SD卡记录,支持USB接口打印。同时,还支持有线/无线远程控制升级。技术参数 1. 进水要求:市政自来水; 2. 产水级别:GB6682 III级/II级/I级(超纯水) 3 . 系统产量:RO+RO——70/150L/H(25℃) RO+EDI——200L/H(5-35....【了解更多此仪器设备的信息】
众所周知,激光脉冲法测试原理是试样在绝热条件下前表面受瞬时脉冲热流加热根据试样背表面温度随时间的变化情况,确定试样的热扩散率。问题: 1 每种材料吸收激光的速度对测试结果有影响吗? 2 材料有没有反光的问题,如果是镜面,存在部分反光,那吸收的激光能量就没有那么多了,这样对最终测试结果有没有影响? 3 再添加一问题,采用激光脉冲法测试透明半透明材料时,在脉冲照射后样品起始升温的区域存在基线的“跃迁”,这个“跃迁”是什么导致的?耐驰说明书上写这种情况需要选择辐射模型+脉冲修正,难道说这个跃迁是材料本身辐射导致的?怎么产生辐射的?http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/03/201303272042_432667_1698940_3.jpg
E+H紧凑型电导率测量仪表Smartec CLD134卫生型和无菌环境中环形电导率测量系统E+H紧凑型电导率测量仪表Smartec CLD134是适应于食品、饮料和生命科学领域的电感式电导率测量系统。传感器和变送器集成的紧凑式结构抗干扰且易于使用。系统本体采用食品天然PEEK材料,无接头、无缝结构设计,通过卫生型认证,可以满足上述行业中极其苛刻的卫生要求。Smartec CLD134是确保产品和过程最高安全性和质量的最佳选择。E+H紧凑型电导率测量仪表Smartec CLD134的优势独特的卫生型设计,无二次污染风险取得卫生型应用和无菌场合所有卫生认证生物适应性认证符合USP Cl.VI标准符合 EG 2023/2006 和 1935/2004标准CIP和SIP适用封装式,无接头设计,经久耐用E+H紧凑型电导率测量仪表Smartec CLD134是用于测量食品&饮料行业和生命科学领域的环形电导率:管道系统中介质/介质之间的相分离回流管道中的CIP处理过程控制CIP清洗剂重制过程中的浓度控制管道系统、灌瓶装置、质保系统中的产品监测泄露监测采用以下通信协议和接口:0/4...20mAHARTPROFIBUS DPPROFIBUS PA [color=#ffffff][b]更多参考:E+H http://www.china-endress.com[/b][/color]
最近有朋友对导热系数测试方法如何选择想进行一些讨论,这里就我们在导热系数测试中的经验,以及导热系数测试设备研制和测试方法研究中的体会谈一些感受,欢迎大家批评指正。 材料的导热系数一般采用两类测试方法,一类是稳态法,主要包括护热板法、护热板热流计法和护热式圆筒法等;另一是非稳态法,主要包括激光脉冲法、热线法、热探针法和平面热源法等。这些方法国内外都有相应的测试标准,是比较成熟和经典测试方法。 对于稳态护热板法和激光脉冲法来说,这两种测试方法基本上属于互补性关系,即分别覆盖不同导热系数范围的测量。通常,稳态法的导热系数测试范围为0.005~1 W/mK;非稳态激光脉冲法的导热系数测试范围为1~400 W/mK。在满足测试条件的前提下,稳态法的测量精度可以达到±3%以内,激光脉冲法的测量精度可以达到±5%以内。 材料的导热系数一般采用两类测试方法,一类是稳态法,主要包括护热板法、护热板热流计法和护热式圆筒法等;另一是非稳态法,主要包括激光脉冲法、热线法、热探针法和平面热源法等。这些方法国内外都有相应的测试标准,是比较成熟和经典测试方法。 低导热材料一般泛指导热系数在0.1~1W/mK 范围的隔热材料。这类材料由于导热系数低常被用作工程隔热材料,如各种玻璃钢类材料、树脂基类复合材料和陶瓷材料等。在这类低导热材料的导热系数测量中,测试方法的选择常常容易出现偏差,很多测量机构由于只有激光脉冲法测试设备,而就用激光脉冲法测量这类低导热材料,测量结果往往出现比稳态法准确测量值低15%~20%的现象。采用氟塑料(导热系数0.2 W/mK 左右)和纯聚酰亚氨树脂材料Vespel SP1(导热系数0.4W/mK 左右),用稳态法和瞬态激光脉冲法进行的比对试验也证明激光脉冲法的测试结果确实偏低。有些材料研制机构也利用这种现象来证明研制的材料达到了验收标准,这样很容易误导材料设计和使用部门的正常使用。 对于低导热材料的测试,造成激光脉冲法测量结果总是要低于稳态法测量结果的主要原因是由测量装置的固有因素造成,主要体现在以下两个方面:一、激光脉冲法测量装置的影响 激光脉冲法测试设备的试样支架,一般都是采用导热系数较低的陶瓷材料做成,其目的是在固定试样的同时尽可能减少传导热损失,以保证激光脉冲加热试样后,试样内的热流沿着试样厚度方向以一维形式传递。如果被测试样的导热系数小于1W/mK,基本上与陶瓷支架相近,这样必然会引起较大的侧面热失,破坏一维传热模型。如图 1 所示,侧面热损会使得试样背面的最大温升Tm 降低,从而造成较大的测量误差。而这些热损情况在稳态测量方法中不会出现。 如图 1 所示,采用激光脉冲法测量材料热扩散时,导热系数越大,背面温升达到一半最高点的时间t0.5 越短,背面温升采集时间10t0.5 也越短。一般金属材料背面温升达到一般最大值的时间t0.5 大约在50 毫秒以内,而对低热导率材料,背面温升达到一半最大值时间t0.5 就需要上百毫秒以上,同时总的采集时间10t0.5 也将相应的增大很多,如此长的传热时间,必然会引起强烈的侧面热损。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/03/201503202143_539038_3384_3.png图1 激光脉冲法典型背面温升曲线 激光脉冲法一般都是采用间接测量方式获得被测材料的导热系数,即激光脉冲法测量材料的热扩散率,然后与其它方法测得的密度和比热容数据相乘后得到被测材料的导热系数。这样得到的导热系数数据势必会叠加上其它方法测量误差,特别是比热容的测试误差一般较大。这样获得的导热系数测量精度就势必要比稳态法直接测量的热导率误差偏大。二、激光脉冲法试验参数的影响 如图 1 所示,激光脉冲法在测试过程中,试样在激光脉冲加热后,试样背面温升快速升高,最大温升也仅1 ~ 5℃之间。但对于低导热材料,由于材料导热系数比较低,要使背面温度达到可探测的幅度很困难。为了解决背面温升的可探测性,必须通过两种途径:一是采用很薄的试样,约为1mm 厚,否则很难探测到有效信号;二是在采用薄试样的同时增大激光脉冲的能量,也就是提高脉冲加热试样的功率,使得试样前表面达到更高的温度。这两种途径都会对低导热材料的测量结果带来影响: (1)低导热材料多为复合材料,密度一般都很小。激光脉冲法的试样直径(10mm ~ 12mm)本来就很小,如果试样厚度再很薄,对于复合材料来说很难具有代表性。并且密度分布的不均匀,会使得测量结果的离散性比较大。而稳态法测量所用的试样一般较大,代表性强。 (2)激光脉冲法认为激光脉冲加热试样前表面时,前表面热量的吸收层相比试样总体厚度越小越好。而一般低导热材料的热分解温度和熔点较低,高功率脉冲激光很容易使得试样表面产生高温加热而带来化学反应,反应层厚度相比试样总体厚度较大,破坏了激光脉冲法测试模型的要求,带来测量结果的不真实性。而在稳态法测量过程中,测试过程中的温度变化都严格控制在被测材料热分解温度点以下,就是为了避免热分解现象的产生带来测量结果的不真实性。 (3)一般导热系数测量过程都带有温度变化和一定的温度梯度。激光脉冲法测量如果在静止气氛中进行,背面温升的变化会受到辐射和对流的影响。所以,激光脉冲法在测量过程中,一般需要抽真空测试,以消除对流影响。而对一般复合材料来说,密度越低,在真空下发生真空质量损失的现象也越强烈。如果被测材料密度较低,真空质量损失会使得试样厚度和质量发生变化,如果再加上激光脉冲加热更会加剧质量损失过程,对测量结果带来影响。 (4)由于低密度材料内部容易存在着空隙和气孔,如果在真空中测量这类材料,真空环境将严重的改变试样内部的传热方式,基本上不再有对流传热。因此真空下测量的热导率会比在常压大气环境的测量值明显偏低。而稳态法测试设备绝大多数是在常压大气下进行,通过特别的护热装置使得在试样外部不存在温度梯度以消除对流,传热现象只发生在试样内部,因此稳态法测量结果代表的是常压大气环境下材料的热导率。个别变真空稳态法测量装置,也是专门用来测量评价材料在不同真空度下的热导率,以用于准确表征材料在不同真空度下的隔热性能。 因此,对于低导热材料热导率的测量,如果条件允许,尽量采用稳态测量方法,并明确试验条件,建议不采用激光脉冲法测量低导热材料热导率。 目前在国内的军工系统中都普遍采用稳态的保护热流计法导热系数测定仪来进行树脂基复合材料的导热系数测试,并已经做为工艺考核标准。多数采用的是美国TA公司的MODEL 2022导热仪,圆片状试样直径有1英寸(25.4mm)和2英寸(50.8mm)两种规格,最高测试温度为300℃。同时,美国TA公司的MODEL 2022导热仪也是该公司的主流产品,由此也可以看出这种稳态测试方法的应用十分广泛。
现在用的是连续激光,做为光源,激发样品。可以观测到,拉曼谱线中,两个比较强的拉曼峰。但是,其余几个较弱的拉曼峰,则完全被荧光湮灭。我考虑用大功率脉冲激光器做光源,进行外触发收集拉曼光。这样,积分时间设置得很短,同时激光脉冲的峰值功率很高,应该可以消灭荧光。不知道这样做,对不对?如果这样可以,请大家告诉我具体做法,需要注意事项。请大家指教。谢谢。
http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/01/201501161459_532530_2972800_3.jpg 对于科幻迷来讲,没有什么比激光弹满天飞的星球大战更令人激动的了。那么,真正的激光弹在飞行过程中是什么样的呢?它真的是五颜六色的吗?为了解开上述困惑,近日,波兰物理化学科学院激光中心研究所和华沙大学物理学院的研究员们合作发明了一款新型便携式激光器,它能产生具有10兆瓦超高能量的长距离飞行激光脉冲,通过观察记录该脉冲在空气中的飞行过程,研究员们揭开了激光导弹不为人知的秘密。 该激光器配有一个特制的多路光学参量放大器(NOPCPA),能产生持续十几飞秒(1飞秒=10-15秒)的激光脉冲,这样的脉冲十分强大,因而能瞬间电离原子,同时产生等离子纤维(丝)。研究人员通过适当选择激光操作参数,平衡脉冲电磁场与等离子体丝间的相互作用,激光光束不但不会在空气中消失,反而能够自聚焦。“值得注意的是,尽管该激光器射出的光线属于近红外范围,但人们看到的却是白色光线。这是因为脉冲与等离子体相互作用时会产生许多不同波长的光,人眼同时接收到这些光就会看到白色光。”尤里巴克博士解释道。研究人员通过将相机与激光器的频率同步来拍摄激光飞行的过程。图中蓝色光是激光,其他颜色都是由脉冲与等离子体相互作用所产生的不同波长的光线。 新型激光器能产生长距离飞行白色激光脉冲的能力让它十分适用于远程监测大气污染的激光雷达上。不同波长的光与空气中的原子和分子相互作用能提供更为丰富的信息。因此,配备新型激光器的激光雷达能检测到更多污染大气的元素和化合物,从而为监测大气污染提供更加全面信息。
最新发现与创新 中国科技网 四川绵阳7月20日电(记者盛利)记者从中国工程物理研究院激光聚变研究中心获悉,该中心19日进行的大口径高通量激光驱动器实验平台出光试验中,单束出光能量第三次超过16千焦,达到16.523千焦,这标志着我国走独立技术路线、自主设计研制的激光驱动器达到世界先进水平,成为继美国、法国之后第三个迈入“单束万焦耳出光”俱乐部的国家。 在空气洁净度为一万级的中心实验室,记者看到由放大系统、空间滤波器、光束反转器、光传输管道等组成的实验平台,约2米高、近100米长,与神光Ⅲ-原型装置等大型激光装置相比略显紧凑,如同一辆小型货运机车。“别看它麻雀虽小,但五脏俱全,能力很大,单束出光能量是神光Ⅲ原型装置的5倍。”中心三部副主任郑奎兴说,达到世界先进水平的该设备,放大器的小信号增益达到世界领先的每厘米5.28%,瞬间输出功率超出全国发电站发电功率的总和。运行中能量仅为百毫焦耳的“种子”光进入放大器后,将在管道、放大系统、反转器中往返数次,能量放大近8万倍,最终在5纳秒内输出16千焦耳的激光能量。 郑奎兴说,该实验平台研制的一项突出成就在于,通过自主研制的仿真模拟软件设计等,成功实现设备总体构型创新,有效克服了我国单元器件工艺不足的难题,走出了一条以“U型反转器”等系列创新工艺技术为代表的“中国大口径高通量激光驱动器之路”,出光能量、光束质量均达到国际先进水平。 记者了解到,参与该项目的一线科研人员平均年龄在30岁以下。80后科研人员赵普军说,能够投身这项与世界“比肩”的重大项目,感觉“很自豪”“很提气”。 郑奎兴表示,成功实现万焦耳输出,展现了我国高功率固体激光装置建设的设计研制能力,及其关键单元技术发展水平。 《科技日报》(2012-7-21 一版)
用飞秒激光器做剥蚀源,不知道是不是有人做过实验的?
美探索用反物质造伽马射线激光器 可对非常微小的空间进行探测 科技日报讯 传统激光器的操作光波可从红外线到X射线一网打尽,而伽马射线激光器则依靠比X射线更短的光波来运行,这就使其能产生波长仅为X射线千分之一的光波,从而能对非常微小的空间进行探测,并在医学成像领域大展拳脚。不过,长期以来,建造伽马激光器一直是个难题。现在,美国科学家让一类名为“电子偶素(positronium)”的物质—反物质混合物作为增益介质,将普通光变成了激光束。 据美国趣味科学网站5月8日报道,在最新一期的《物理评论·原子分子物理》杂志上,马里兰大学联合量子研究所的王逸新(音译)、布兰登·安德森以及查尔斯·克拉克撰文表示,他们发现,当向电子偶素提供特定能量,它将产生在其他能量下无法制造出的激光;而且,要制造出激光束,这种电子偶素必须处于玻色—爱因斯坦凝聚态下。 克拉克解释道,这种奇怪的效应与电子偶素的“性格”有关。每个电子偶素“原子”实际上是一个普通的电子和一个正电子(电子的反物质)。正电子和电子分别带正负电荷。当它们相遇时,会相互湮灭并释放出两个高能光子,这两个光子位于伽马射线范围内,反向移动。 有时,电子和正电子会围绕对方旋转,就像电子围绕着质子旋转组成原子一样。然而,正电子比质子轻,因此电子偶素并不稳定,在不到十亿分之一秒内,电子和正电子会相互碰撞并发生湮灭。 为了制造出伽马射线激光器,科学家们需要使电子偶素的温度非常低,接近绝对零度(零下273摄氏度)。这一冷却过程会让电子偶素进入波色—爱因斯坦凝聚态,这种状态下物质内的所有原子,也就是电子—正电子对,进入同样的量子状态,一举一动整齐划一。 量子状态的一个方面是自旋。电子偶素的自旋数要么为1,要么为0。一束远红外线光脉冲能让电子偶素的自旋数为0。自旋为零的电子偶素会湮灭并产生双方向相干的伽马射线束—激光束。研究人员表示,能做到这一点是因为所有电子偶素“原子”拥有同样的自旋数。如果是自旋为0和自旋为1的电子偶素随机组合,那么,光会朝各个方向散射。 研究人员也计算出,为了让一台伽马射线工作,每立方厘米大约需要1018个电子偶素原子,听起来有点多,但与空气的密度相比还是少很多,同样体积的空气大约有2.5×1019个原子。 在1994年首次提出伽马射线激光器这一概念的贝尔实验室的艾伦·米尔斯表示,研究人员可以借用数学方法,让制造这种激光器所需要的环境更加精确。(刘霞)来源:中国科技网-科技日报 2014年05月10日
我们单位从别处淘了一二手的尼高力IR200,后来发现激光器和检测器窗口坏了,不知道能不能单独买激光器和检测器,自己修下不?
半导体激光器又称激光二极管(LD),是二十世纪八十年代半导体物理发展的最新成果之一。导体激光器的优点是体积小、重量轻、可靠性高、使用寿命长、功耗低,此外半导体激光器是采用低电压恒流供电方式,电源故障率低、使用安全,维修成本低等。因此应用领域日益扩大。目前,半导体激光器的使用数量居所有激光器之首,某些重要的应用领域过去常用的其他激光器,已逐渐为半导体激光器所取代。它的应用领域包括光存储、激光打印、激光照排、激光测距、条码扫描、工业探测、测试测量仪器、激光显示、医疗仪器、军事、安防、野外探测、建筑类扫平及标线类仪器、激光水平尺及各种标线定位等。以前半导体激光器的缺点是激光性能受温度影响大,光束的发散角较大(一般在几度到20度之间),所以在方向性、单色性和相干性等方面较差.但随着科学技术的迅速发展,目前半导体激光器的的性能已经达到很高的水平,而且光束质量也有了很大的提高.以半导体激光器为核心的半导体光电子技术在21 世纪的信息社会中将取得更大的进展,发挥更大的作用。 在气体激光器中,最常见的是氦氖激光器。1960年在美国贝尔实验室里由伊朗物理学家贾万制成的。由于氦氖激光器发出的光束方向性和单色性好,光束发散角小,可以连续工作,所以这种激光器的应用领域也很广泛,是应用领域最多的激光器之一,主要用在全息照相的精密测量、准直定位上。He-Ne激光器的缺点是体积大,启动和运行电压高,电源复杂,维修成本高。
[color=#cc0000]摘要:本文介绍了一种闪光法热扩散系数测试规范——闪光能量外推法,即在样品恒温阶段采用一系列不同大小的闪光脉冲加热能量进行测试,然后将相应的热扩散系数测试结果外推至零加热能量,由此准确得到与试验参数(样品厚度和加热能量)无关的热扩散系数准确值。[/color][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][color=#cc0000]1.问题的提出[/color] 在采用闪光法测量材料热扩散系数过程中,诸如样品厚度和闪光脉冲加热能量这些试验参数的选择,使得测试人员最常面临的困惑就是试验参数选择合理性和测试结果的准确性,这种现象在实际测试中主要表现在以下几个方面: (1)对于相同材料和厚度的样品,设置不同闪光脉冲加热能量,往往会得到不同测试结果,无法判断加热能量参数选择的合理性和测试结果的准确性。 (2)对于未知材料,无法确定合理的样品厚度,往往造成不同样品厚度测试的热扩散系数有明显偏差。 (3)对于相同材料和厚度的样品,不同实验室采用不同型号闪光法仪器,经常会得出不同的测试结果,有时相互之间的偏差还很大。 (4)对于相同材料和厚度的样品,不同实验室采用相同型号闪光法仪器,也常会得出不同的测试结果。 总之,由于存在以上困惑,这就需要开发出一种闪光法测试规范来准确测量热扩散系数,而最终得到的热扩散系数与闪光法仪器的试验参数无关。也就是说,希望采用任何正常的闪光法设备和任意试验参数,都可以测量得到准确的热扩散系数。 本文将介绍一种闪光法热扩散系数测试规范——闪光能量外推法,即在样品恒温阶段采用一系列不同大小的闪光脉冲加热能量进行测试,然后将相应的热扩散系数测试结果外推至零加热能量,由此准确得到与试验参数(样品厚度和加热能量)无关的热扩散系数准确值。[color=#cc0000]2.外推法的基本原理[/color] 众所周知,闪光法测试中,根据温升曲线计算得到的热扩散系数取决于测试条件,如脉冲加热能量和样品厚度。图 2-1显示了温升曲线和热扩散系数随温度的变化曲线。[align=center][img=,690,341]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/02/202002201616538529_4916_3384_3.png!w690x341.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000]图 2-1 (a)温升曲线和(b)在Tbase附近温度对热扩散系数的依赖关系[/color][/align] 当在规定温度Tbase(脉冲加热前保持恒定)下进行激光测量时,样品温度会升高Tmax。热扩散系数是一种依赖于温度的物理性能,因此,样品背面温升曲线反映了测量过程中起始温度Tbase和最高温度Tmax之间热扩散系数的温度相关性,即闪光法热扩散系数测量结果是样品温度升高后的等效热扩散系数,而不是起始温度Tbase时样品的固有热扩散系数,由此所带来的误差就是等效热扩散系数与固有热扩散系数之间的差值,此差值就是常见闪光法热扩散系数测量误差的主要来源。 从图 2-1可以看出,当样品背面温升ΔT较大时,如果材料样品的热扩散系数对温度非常敏感,则等效热扩散系数与固有热扩散系数之间的差值将会较大。另外,较大ΔT可能会样品背温红外辐射器信号带来非线性影响,也会增大测量值偏差。 由此可见,由于背面温升ΔT的存在,对于某一样品厚度和加热能量下测试得到是等效热扩散系数,此等效热扩散系数取决于样品厚度、脉冲加热能量、脉冲光吸收率和样品体积热容。从理论上讲,背面温升ΔT越小,所测试的等效热扩散系数就越接近于固有热扩散系数。但在实际测试过程中,往往会选择较大的脉冲加热能量来获得漂亮的背面温升曲线,以提高背温信号的信噪比。由此可见,脉冲加热能量的大小与热扩散系数准确测量是一对矛盾。 为了解决上述试验参数对测量结果带来的影响,日本国家计量研究所(NMIJ)的Akoshima等人开发了一种外推法热扩散系数测试规范[1]。外推法的基本原理是在恒定温度Tbase下,假设样品厚度、脉冲光吸收率和样品体积热容不随温度发生改变,通过改变脉冲加热能量(即改变背面温升ΔT大小)测试得到一系列相应的等效热扩散系数。如图 2-2所示,以背面温升ΔT为横坐标、等效热扩散系数测量值为纵坐标,建立起等效热扩散系数与背面温升的线性函数关系,最终用此线性函数外推得到脉冲加热能量为零时的等效热扩散系数,由此认为此外推得到的热扩散系数即为样品材料在温度Tbase时的固有热扩散系数。[align=center][img=,690,402]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/02/202002201617142109_5211_3384_3.png!w690x402.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000]图 2-2 不同加热能量时的等效热扩散系数测量结果和外推法示意图[/color][/align] 由此可见,通过外推法可以得到样品材料固有的热扩散系数,而且所得到的热扩散系数与样品厚度和脉冲加热能量无关,这样就可以在实际测试中消除了测试参数对热扩散系数测量结果的影响。[color=#cc0000]3.外推法的验证[/color] 为了全面验证外推法在闪光法热扩散系数测试中的有效性,日本国家计量研究所(NMIJ)和法国国家计量和测试实验室(LNE)开展了专门的比对测试研究[2],并计划将外推法补充到闪光法热扩散系数标准测试方法中。 对比测试选择了四种材料,分别是IG-110各项同性石墨、Armco铁、YSZ陶瓷和氮化硅,如图 3-1所示。这四种材料基本覆盖了10E-4~10E-6㎡/s范围的热扩散系数,并在脉冲光和探测光的透过性上非常有代表性,从而也代表了不同样品表面吸热涂层和遮光涂层的处理方式。[align=center][img=,690,161]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/02/202002201617320094_8341_3384_3.png!w690x161.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000]图 3-1 外推法对比测试样品:从左到右的IG-110石墨、Armco铁、3YSZ和氮化硅 [/color][/align] 两个实验室分别在室温下分别对不同样品厚度的上述四种材料进行了测试,每种厚度样品采用不同脉冲加热能量测试表观热扩散系数,结果如图 3-2~图 3-5所示。然后针对每种厚度样品的表观热扩散系数测试结果计算获得零脉冲能量外推值。每个样品的外推值以及每个实验室的平均值和标准偏差如表 3-1所示。[align=center][color=#cc0000][img=,690,255]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/02/202002201617457894_7515_3384_3.png!w690x255.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#cc0000]图 3-2 两实验室分别在室温下对不同厚度IG-110石墨样品采用不同脉冲加热能量测试得到的测试值和外推值,符号表示测试值,线条表示线性回归函数[/color][/align][align=center][color=#cc0000][img=,690,256]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/02/202002201618077493_2590_3384_3.png!w690x256.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#cc0000]图 3-3 两实验室分别在室温下对不同厚度Armco铁样品采用不同脉冲加热能量测试得到的测试值和外推值,符号表示测试值,线条表示线性回归函数[/color][/align][align=center][color=#cc0000][img=,690,253]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/02/202002201618183304_8193_3384_3.png!w690x253.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#cc0000]图 3-4 两实验室分别在室温下对不同厚度3YSZ样品采用不同脉冲加热能量测试得到的测试值和外推值,样品表面带金和/或石墨涂层[/color][/align][align=center][color=#cc0000][img=,690,260]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/02/202002201618287874_3031_3384_3.png!w690x260.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#cc0000]图 3-5 两实验室分别在室温下对不同厚度Si3N4样品采用不同脉冲加热能量测试得到的测试值和外推值,样品表面带金和/或石墨涂层 [/color][/align][align=center][color=#cc0000]表 3-1 两实验室对比测试四种材料的固有热扩散系数,根据室温下不同厚度样品测量的表观热扩散系数值的平均值进行估算(LNE 296K,NMIJ 298K)[/color][/align][align=center][img=,690,793]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/02/202002201618432974_4190_3384_3.png!w690x793.jpg[/img][/align] 在各向同性石墨的情况下(其显示出室温附近热扩散系数的强温度依赖性),从具有最大温升的温升曲线计算的表观热扩散系数比使用外推法估计的固有值小3%。由于NMIJ和LNE估计热扩散系数测量的典型不确定度约为2~3%,因此这种误差就非常明显。结果表明,外推法有助于获得固有热扩散系数,同时避免测量过程中由于样品温度变化造成的偏差。通过对两种半透明性材料(3YSZ和Si3N4)的测试对比,也证明了外推法有助于检测热扩散系数的估计值是否正确,并具有识别材料任何潜在半透明效应的功能。 通过上述NMIJ和LNE这两个国家计量机构对四种固体材料进行的热扩散系数测量,验证了外推法测试技术的有效性和准确性。尽管两实验室使用了不同的测试设备和不同的温升曲线分析方法,但两实验室测量的热扩散系数依然显示出很好的一致性。由此可以确认,结合了外推法的闪光法热扩散系数测量,在10E-4~10E-6㎡/s范围内的热扩散系数测试可以不受测量条件、仪器、分析方法和实验室的影响。[color=#cc0000]4.总结[/color] 热扩散系数是材料固有的特性,据此,热扩散率不取决于测量条件、形状和尺寸。然而众所周知,闪光法热扩散系数测试经常受到这些因素的影响,因此外推法的出现为解决上述问题提出了一个很好的解决方案。 自2005年外推法提出以来,在国际度量衡委员会(CIPM)温度测量咨询委员会第9工作组(CCT-WG9)组织的实验室间热扩散系数对比框架内,一直采用外推法这一试验规程进行所有的对比测试[3]。经过多年的验证试验和实际测试,证明了外推法主要有以下特点和优势: (1)外推法是一种通用性方法。在采用外推法测试材料热扩散系数过程中,尽管不同实验室和不同测试设备采用不同脉冲加热能量和不同数据处理方法会得到不同的外推斜率,反映了与测量仪器和所用评估方法相关的测量条件,但对应于固有热扩散系数的截距值与斜率无关。 (2)外推法对热扩散系数随温度变化敏感的材料更有效。从上述石墨与金属材料的对比测试可以看出,Armco铁的外推斜率要小于IG-110石墨外推斜率,石墨材料热扩散系数在对温度变化敏感的范围内,外推法对于更能显著提高测量的准确性。 (3)有助于识别潜在的材料半透明效应。采用外推法测量时,如果材料完全不透明则会得到与样品厚度无关的相同的外推值,反之则会看出明显的厚度变化所带来的半透明效应。这种功能在识别未知材料的潜在半透明性中非常有用。 (4)由于使用外推法只需在不同脉冲加热能量下进行测量,与样品厚度和数据处理方法无关,加上目前闪光法测试设备自动化程度很高,可以自动按照设定程序改变脉冲加热能量进行连续测量,因此只需选定一种厚度样品就可以快速准确的测定热扩散系数,既能保证测量准确性又能提高测试效率。另外,通过外推法还可以在大的信噪比下进行测量,解决了信噪比与测量精度的矛盾。[color=#cc0000]5.参考文献[/color][align=left](1) M. Akoshima, T. Baba, in Proceedings of Thermal Conductivity 28/Thermal Expansion 16, ed. by R.B. Dinwiddie, M.A. White, L. McElroy (DEStech Publications, Lancaster, 2006), p. 497–506[/align][align=left](2)Akoshima M, Hay B, Neda M, et al. Experimental verification to obtain intrinsic thermal diffusivity by laser-flash method[J]. International Journal of Thermophysics, 2013, 34(5): 778-791.[/align][align=left](3)Akoshima M, Hay B, Zhang J, et al. International comparison on thermal-diffusivity measurements for iron and isotropic graphite using the laser flash method in CCT-WG9[J]. International Journal of Thermophysics, 2013, 34(5): 763-777.[/align][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]
激光能量计选购时应考虑哪些因素激光能量计,主要用于测试脉冲激光器激光能量。但是国内外市场上提供的能量计种类繁多,且其性能都可满足实验室使用需求,怎么来确定型号已选择到确实对自己适用的能量计呢?首先,要先从自身出发,明确自己的需求要求,这个时候需要明确所需测量的最大脉冲激光能量、脉宽以及工作频率、工作波长和光斑面积。一旦自己的需求明确了,剩下的工作就可以顺理成章的开展了,这个时候需要考虑激光能量计的参数信息了。第一个要考虑的就是探测器类型,也就是所要选择的激光能量计的损伤阈值,因为不同的探测器可以用来检测不同范围的能量,并且各探测器使用的激光器工作频率不同,选择适合自己需求的探测器这一点至关重要;第二个需要考虑探测器所能探测的波长范围,即所选的能量计要能够覆盖自己的需求波长区间;对于用户而言,第三个需要考虑的就是激光能量计的测试灵敏度,也就是能量计的分辨率,能够对多大能量的变化产生相应信号,并给出变化信息;第四点,作为分析测试人员,需要考虑的就是激光能量计的测试稳定性与重现性,由于误差的传递性,这对于分析测试结果具有十分重要的作用;最后一点,需要考虑的是激光的光斑面积,因为光斑面积的不同会同时带给能量计探头的损伤阈值和峰值能量密度的变化,进而影响到探测器类型的选择,因此在选择时需要将光斑面积和探测器类型匹配,以选择最优化组合。
突破阈值限制 可在室温下工作2012年11月07日 来源: 中国科技网 中国科技网讯 据物理学家组织网11月6日(北京时间)报道,美国西北大学的一个研究小组开发出一种只有一个病毒大小的超小型激光器。这种激光器具有体积小、室温下即可工作的特点,能够很容易地集成到硅基光子器件、全光电路和纳米生物传感器上,具有极为广阔的应用前景。相关论文发表在近日出版的《纳米快报》杂志上。 光子和电子元件的尺寸对超快数据处理和超高密度信息存储至关重要,因此,小型化是此类设备未来发展所必须攻克的一个难关。负责这项研究的纳米技术专家,西北大学温伯格学院艺术与科学学院以及麦考密克工程和应用科学学院材料学教授泰瑞·奥多姆说,纳米尺度上的相干光源不仅能够用来对小尺度的物理化学现象进行探索和分析,同时也能够帮助科学家打破光的衍射极限。 奥多姆称,能够制造出这种纳米激光器,都要归功于一种3D蝴蝶结式的纳米金属空腔结构。这种激光腔的几何结构能够产生表面等离子激元,这是一种在金属介质界面上激发并耦合电荷密度起伏的电磁振荡,具有近场增强、表面受限、短波长等特性,在纳米光子学的研究中扮演着重要角色。当产生表面等离子激元后,由于金属表面电子的集体震荡,因而能够最大限度的突破阈值限制,让所有光子都以激光形式进行发射,不浪费任何光子。这种蝴蝶结状结构的使用与先前类似的设备相比有两个明显的好处:第一,由于其电磁特性和纳米尺寸的体积,这种结构清晰可辨认。第二,由于其离散结构,损失可以减到最少。 此外,研究人员还发现,当这些结构排列成为一个阵列时,3D蝴蝶结谐振器能够根据晶格的参数发射出带有特定角度的光。(记者 王小龙) 总编辑圈点 科学家以前开发出的极小尺寸机器,包括小轮子、小马达和小弹簧等等,大多是机械类的。纳米光电类机器也有不少,但光源很难缩小到这个尺寸,使得纳米级光电路链条难以完整。美国西北大学研发的迄今最小的激光源,让纳米级光电路的元件齐全了。这意味着,完全依靠病毒或细菌大小的机器,信息的采集、传递和计算也可以实现。“小尺度的智慧”可能很快超出人们的想象。 《科技日报》(2012-11-07 一版)
哪位大侠能给我推荐卖543nmHe-Ne激光器???
各位有经验的前辈, 最近在做一些LIBS的研究, 选了一款500ps脉宽 355nm紫外小型固态激光器,峰值功率超过20KW,大家讨论一下可做哪些材料的LIBS, 多谢!
实际应用的激光器种类很多,如以组成激光器的工作物质来说可分为气体激光器、液体激光器、固定激光器、半导体激光器、化学激光器等。在同一类型的激光器中又包括有许多不同材料的激光器。如固体激光器中有红宝石激光器、钇铝石榴石(Nd:YAG)激光器。气体型的激光器主要有He-Ne(氦-氖)、CO2及氩离子激光器等。由于工作物质不同,产生不同波长的光波不同,因而应用范围也不相同。最常用而范围广的有CO2laser及Nd:YAG激光。有的激光器可连续工作,如He-Ne laser;有的以脉冲形式发光工作。如红宝石激光。而另一些激光器既可连续工作,又可以脉冲工作的有CO2laser及Nd:YAG laser。 (一)固体激光器 实现激光的核心主要是激光器中可以实现粒子数反转的激光工作物质(即含有亚稳态能级的工作物质)。如工作物质为晶体状的或者玻璃的激光器,分别称为晶体激光器和玻璃激光器,通常把这两类激光器统称为固体激光器。 在激光器中以固体激光器发展最早,这种激光器体积小,输出功率大,应用方便。由于工作物质很复杂,造价高。当今用于固体激光器的物质主要有三种:掺钕铝石榴石(Nd:YAG)工作物质,输出的波长为1.06μm呈白蓝色光;钕玻璃工作物质,输出波长1.06μm呈紫蓝色光;红宝石工作物质,输出波长为694.3nm,为红色光。主要用光泵的作用,产生光放大,发出激光,即光激励工作物质。 固定激光器的结构由三个主要部分组成:工作物质,光学谐振腔、激励源。聚光腔是使光源发出的光都会聚于工作物质上。工作物质吸收足够大的光能,激发大量的粒子,促成粒子数反转。当增益大于谐振腔内的损耗时产生腔内振荡并由部分反射镜一端输出一束激光。工作物质有2条主要作用:一是产生光;二是作为介质传播光束。因此,不管哪一种激光器,对其发光性质及光学性质都有一定要求。 (二)气体激光器 工作物质主要以气体状态进行发射的激光器在常温常压下是气体,有的物质在通常条件下是液体(如非金属粒子的有水、汞),及固体(如金属离子结构的铜,镉等粒子),经过加热使其变为蒸气,利用这类蒸气作为工作物质的激光器,统归气体激光器之中。气体激光器中除了发出激光的工作气体外,为了延长器件的工作寿命及提高输出功率,还加入一定量的辅助气体与发光的工作气体相混合。 气体激光器大多应用电激励发光,即用直流,交流及高频电源进行气体放电,两端放电管的电压增压时可加速电子,带有一定能量,在工作物质中运动的电子与粒子(气体的原子或分子)碰撞时将自身的能量转移给对方,使分子或原子被激发到某一高能级上而形成粒子数反转,产生激光。气体激光器与固体激光器相比较,两者中以气体激光器的结构相对简单得多,造价较低,操作简便,但是输出功率常较小。因气体激光器中的工作物质不同。因此分中性(惰性)原子、离子气体、分子气体三种激光器。 中性原子气体激光器这类激光器中主要充有以惰性气体(氦、氖、氩、氪等)的物质。 氦-氖(He-Ne)激光器 首台氦-氖激光器诞生于1960年,它可以在可见光区及红外区中产生多种波长和激光谱线,主要产生的有632.8nm红光、和1.15μm及3.39μm红外光。632.8nm氦-氖激光器最大连续输出功率可达到一W,寿命也达到一万小时以上。借助调节放大电流大小,使功率稳定性达到30秒内的误差为0.005%,十分钟内的误差为0.015%的功率稳定度;发散角仅为0.5毫弧度。氦氖激光器除了具有一般的气体激光器所固有的方向性好,单色性好,相干性强诸优点外,还具有结构简单、寿命长、价廉、频率稳定等特点。氦氖激光在精确指示,激光测量,医疗卫生方面有很广泛的用途。 氦氖激光器的工作原理:氦氖激光器的激光放电管内的气体在涌有一定高的电压及电流(在电场作用下气体放电),放电管中的电子就会由负极以高速向正极运动。在运动中与工作物质内的氦原子进行碰撞,电子的能量传给原子,促使原子的能量提高,基态原子跃迁到高能级的激发态。这时如有基态氖原子与两能级上的氦原子相碰,氦原子的能量传递给氖原子,并从基态跃迁到激发的能级状态,而氦原子回到了基态上。因为放电管上所加的电压,电流连续不断供给,原子不断地发生碰撞。这就产生了激光必须具备的基本条件。在发生受激辐射时,分别发出波长3.39μm,632.8nm,1.53μm三种激光,而这三种激光中除632.8nm为可见光中的红外,另二种是红外区的辐射光。因反射镜的反射率不同,只输出一种较长的光波632.8nm的激光。 He-Ne激光器结构:此类激光器的结构大体可分为三部分,既放电管、谐振腔和激发的电源。现在临床上最常应用的为内腔式。 He-Ne激光的放电管,最外层是用硬质玻璃制成。放电的内管直径约2~3mm,管长几厘米到十几厘米,放电管越长功率越大,相应的放电电压就高。管内主要按5:1~10:1的比例充入氦氖混合气体达到总气压约2.66~3.99Pa。管的一端装有铝圆筒作阴极(其圆管状结构主要是为了减少放电测射),另一端装有钨针作阳极,放电管两端装有反射镜(即一头为全反射镜,出光一端为半反射镜)。这就构成了激光放电管。 在氦氖激光器中,采用的谐振腔有球面腔或平凹腔。一般腔镜内侧镀有高反射率的介质。在其中一端反射率为100%,另一端反射率由激光器的增益而定。放电毛细管长度约15~20cm,He-Ne激光器的半反射镜的半反射镜的反射率98.5%~99.5%。谐振腔的轴线和放电毛细管轴偏离不超过0.1mm。 He-Ne激光器的外界激励能源与固体激光器不相同,不能使用光泵激励,而采用电激励的方法。把工作物质封入放电管中,供以直流、交流及射频等方式激励气体放电。通过放电过程把能量传给工作物质,促使气体中的离子、原子被激发。医疗中使用的激励方法主要是以直流电激发出光。大体结构主要有高压变压器、整流与滤波回路、限流与稳流回路组成。
美国罗彻斯特大学的光学研究者们已经开发出了一种激光加工工艺,可以使常规100W白炽灯消耗的电能低于60W白炽灯,而发出的光却具有同样的亮度。这种加工工艺使用超强功率的激光,能够在白炽灯内部常规钨丝的表面制造出一种独特的纳米和微米级结构,从而使钨丝辐射光的效率更高。新的超级钨丝采用超短和超强的被称之为飞秒激光脉冲的光束加工,光束仅持续千万亿分之几秒。罗彻斯特大学的光学副教授郭春雷表示,他的光学小组正在金属表面上用超快速激光脉冲进行试验,而且还要测试激光作用在钨丝上的效果。通过发射激光束透过灯泡的玻璃,实验小组发现,灯泡上的小部分面积的亮度发生了改变,但在发光时它所消耗的能量却没有变化。
我们是专业做激光的,主要的产品是飞秒激光,当然也做纳秒激光等产品,请问到底哪些仪器里面用激光?我们做的飞秒激光器应该还是不错的,听说很多国外仪器里面用的是激光器,不过国内做仪器的人少,不好交流这些事情。如果有人可以交流,那么对于我们来讲是莫大的帮助,至少告诉我那些仪器用激光,这样也会缩小我们的查找范围。多谢!