纳秒激光烧蚀金属推进性能的实验研究 被引量：6

1

作者 杜邦登 邢宝玉 +1 位作者 叶继飞 李南雷 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第S02期147-154,共8页

为研究纳秒激光烧蚀金属工质的推进性能,在约40 Pa的背景压力下,采用波长为532 nm和1064 nm,脉宽为8 ns和15 ns的Nd:YAG激光器对金属Al、Fe、Ni、Y进行烧蚀实验,研究了不同激光参数下金属的烧蚀量、比冲、冲量耦合系数和激光能量利用率... 为研究纳秒激光烧蚀金属工质的推进性能,在约40 Pa的背景压力下,采用波长为532 nm和1064 nm,脉宽为8 ns和15 ns的Nd:YAG激光器对金属Al、Fe、Ni、Y进行烧蚀实验,研究了不同激光参数下金属的烧蚀量、比冲、冲量耦合系数和激光能量利用率。研究结果表明,金属的烧蚀量受激光吸收率和金属熔沸点的制约,Fe的烧蚀量最大,Y的烧蚀量最小;高功率密度下(>2.71×10^10W/cm^2),Y的烧蚀比冲和激光能量效率最大,而Fe的烧蚀比冲和激光能量效率最小。基于基态原子激发形成等离子体的机制和等离子体对入射激光的屏蔽效应分析了不同金属烧蚀特性变化的原因。研究结果对金属工质靶的选取有一定的参考意义。 展开更多

关键词 纳秒激光 金属工质 烧蚀量 比冲

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532 nm/1064 nm激光烧蚀铝靶冲量耦合特性实验研究 被引量：9

2

作者 文明 李南雷 吴洁 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第B12期24-28,共5页

激光清除空间碎片技术在厘米级空间碎片清除中具有重要的应用前景。进行了激光烧蚀典型空间碎片材料的冲量耦合特性实验研究。实验中采用532 nm/1 064 nm波长,8 ns/15 ns脉宽的激光烧蚀金属铝靶材,运用扭摆测试系统测量了烧蚀冲量,并分... 激光清除空间碎片技术在厘米级空间碎片清除中具有重要的应用前景。进行了激光烧蚀典型空间碎片材料的冲量耦合特性实验研究。实验中采用532 nm/1 064 nm波长,8 ns/15 ns脉宽的激光烧蚀金属铝靶材,运用扭摆测试系统测量了烧蚀冲量,并分析了不同激光参数对冲量耦合系数的影响。实验结果表明,铝靶冲量耦合系数随着激光功率密度的增加是先上升后下降的变化趋势,存在最优冲量耦合系数;激光烧蚀铝靶过程以气化机制为主时,减小激光波长或是增加脉宽都可有效提高冲量耦合系数;烧蚀过程以离化机制为主导时,实验结果表明532 nm波长激光的等离子体屏蔽较弱,在等离子体形成初期实现最优冲量耦合。 展开更多

关键词 空间碎片清除 激光烧蚀 冲量耦合 激光推进

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脉冲激光能量对ADN基液体工质推进特性的影响规律

3

作者 潘越 曹金乐 +5 位作者 郑永赞 杜宝盛 张景源 吴立志 叶迎华 沈瑞琪 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期206-216,共11页

为获得脉冲激光能量对含能液态工质推进性能的影响规律,通过基于激光器、高速相机、扭摆搭建的测试系统对二硝酰胺铵(ADN)基液体工质的吸收性能、烧蚀性能、推进性能进行了研究。结果表明:ADN基含能液体是一种理想的液体工质,吸收系数达... 为获得脉冲激光能量对含能液态工质推进性能的影响规律,通过基于激光器、高速相机、扭摆搭建的测试系统对二硝酰胺铵(ADN)基液体工质的吸收性能、烧蚀性能、推进性能进行了研究。结果表明:ADN基含能液体是一种理想的液体工质,吸收系数达354.05cm^(-1),吸收深度为28.24μm。在0~63.97mJ能量范围内,增大激光能量有利于提高ADN基液体工质的推进性能。在激光能量为63.97mJ时,ADN基液体工质的推进性能达到最优,对应的推进性能参数分别为:冲量53.31μN·s,冲量耦合系数0.8757mN·s·J^(-1),比冲281.59s,能量转化效率122.40%。 展开更多

关键词 激光烧蚀 微推进 含能液体 二硝酰胺铵(ADN) 能量转化效率

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脉冲激光与正激波相互作用过程和减阻机理的实验研究 被引量：6

4

作者 王殿恺 文明 +1 位作者 王伟东 卿泽旭 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期1337-1345,共9页

纳秒脉冲激光具有峰值功率密度高、易于击穿空气形成等离子体这一突出优势,在降低超声速波阻方面具有重要应用价值.以深刻揭示减阻机理为目的,针对激光与正激波相互作用这一基本物理现象开展实验研究.发展高精度纹影技术以测量复杂激波... 纳秒脉冲激光具有峰值功率密度高、易于击穿空气形成等离子体这一突出优势,在降低超声速波阻方面具有重要应用价值.以深刻揭示减阻机理为目的,针对激光与正激波相互作用这一基本物理现象开展实验研究.发展高精度纹影技术以测量复杂激波结构,时间分辨率达到30 ns,空间分辨率达到1 mm;搭建快速PIV实验系统以定量测量流场速度和涡量,时间分辨率达到500 ns.探明了激光等离子体引致的球面激波和高温低密度区域特性,揭示了激光等离子体在正激波冲击下的流动特性与演化规律,并结合数值模拟结果阐明了脉冲激光等离子体降低超声速波阻的根本原因.研究表明:激光等离子体引致激波的初始马赫数随着激光能量而增大,形状由水滴形逐渐发展为球面形,传播速度随着时间降低,在50μs后接近于声速;高温低密度区域初始近似于球形,而后从激光入射方向的下游开始失稳,形成尖刺结构;在正激波冲击下,高温低密度区域演化为上下对称的双涡环结构,尺寸随着激光能量而增大.涡的卷吸和逆流可改变飞行器头部激波结构,是流场重构的重要形式,引起飞行器表面压力的大幅降低,是引起超声速飞行器波阻降低的重要机理. 展开更多

关键词 超声速 波阻 激光 流动控制 激波管

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圆环形燃烧室两相混气旋转爆震波传播过程实验研究 被引量：1

5

作者 贾冰岳 张义宁 +2 位作者 孟皓 潘虎 洪延姬 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期97-104,共8页

为分析不同燃烧室结构和来流工况对两相混气旋转爆震波传播过程的影响,在圆环形燃烧室内进行了实验研究。获得了不同来流总温T、燃烧室出口堵塞比β以及混气当量比φ对旋转爆震波传播特性的影响,并对典型工况下圆环形燃烧室内旋转爆震... 为分析不同燃烧室结构和来流工况对两相混气旋转爆震波传播过程的影响,在圆环形燃烧室内进行了实验研究。获得了不同来流总温T、燃烧室出口堵塞比β以及混气当量比φ对旋转爆震波传播特性的影响,并对典型工况下圆环形燃烧室内旋转爆震波传播频率和切向热声耦合燃烧固有频率进行了计算。结果表明,燃烧室出口堵塞比变小时有利于旋转爆震波的稳定;旋转爆震波传播速度随来流总温和当量比的提高而增加;在两相混气中获得了一种传播速度大幅低于C-J理论值的低速爆震波。 展开更多

关键词 旋转爆震波 两相混气 传播速度 低速爆震 实验研究

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掺杂吸收剂对激光烧蚀GAP推进性能的影响 被引量：3

6

作者 罗乐乐 窦志国 +1 位作者 周伟静 刘昭然 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期2615-2623,共9页

对激光烧蚀微推力器而言,聚合物靶材的激光烧蚀推进性能至关重要。为了研究掺杂剂对靶材推进性能的影响,寻找优化靶材性能的方法,以含能聚合物聚叠氮缩水甘油醚(GAP)作为烧蚀靶材,以纳米碳粉和红外染料作为掺杂剂,采用高精度扭摆、能量... 对激光烧蚀微推力器而言,聚合物靶材的激光烧蚀推进性能至关重要。为了研究掺杂剂对靶材推进性能的影响,寻找优化靶材性能的方法,以含能聚合物聚叠氮缩水甘油醚(GAP)作为烧蚀靶材,以纳米碳粉和红外染料作为掺杂剂,采用高精度扭摆、能量计和高倍显微镜测量的方法,以冲量耦合系数、比冲和能量转化效率参数作为量化指标,改变聚合物的掺杂浓度、靶材厚度以及激光入射方式,对掺杂不同吸收剂后的GAP的推进性能进行了研究。结果表明:纳米碳粉以局部热区的形式加速聚合物的气化分解,推进性能受掺杂浓度的影响较小;掺杂纳米碳粉的GAP表现为面吸收特性,随着靶材厚度增加,喷射产物的气化程度降低,聚合物推进性能下降;较薄的掺杂纳米碳粉的GAP的等离子体阈值低,表现出高比冲和高能量转化效率,其中能量转化效率最优值接近300%,适合作为透射式激光烧蚀微推力器的烧蚀靶材。红外染料对1064nm波长的激光具有较好的吸收性能,掺杂红外染料使GAP对激光能量的吸收增强,化学能释放更充分;聚合物的推进性能对红外染料的掺杂浓度十分敏感,在掺杂浓度为5%时性能表现优秀;不同浓度红外染料掺杂下GAP的烧蚀深度不同,当靶材的厚度与烧蚀深度相近时,GAP的推进性能表现最好。 展开更多

关键词 激光烧蚀微推力器 纳米碳粉 红外染料 GAP 推进性能 真空

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纳米碳粉掺杂对激光烧蚀GAP的推进性能影响 被引量：1

7

作者 罗乐乐 窦志国 +1 位作者 李南雷 刘昭然 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期784-792,共9页

实验以含能聚合物聚叠氮缩水甘油醚(Glycidyl azide polymer,GAP)作为激光烧蚀微推力器的靶材。通过对不同浓度纳米碳粉掺杂和靶材厚度下激光烧蚀GAP的比冲、冲量耦合系数和能量转化效率测量,结合靶材喷射羽流图像,分析了纳米碳粉掺杂... 实验以含能聚合物聚叠氮缩水甘油醚(Glycidyl azide polymer,GAP)作为激光烧蚀微推力器的靶材。通过对不同浓度纳米碳粉掺杂和靶材厚度下激光烧蚀GAP的比冲、冲量耦合系数和能量转化效率测量,结合靶材喷射羽流图像,分析了纳米碳粉掺杂提高激光烧蚀聚合物靶材推进性能的机理,给出纳米碳粉掺杂的适用方式。实验结果表明:透射式下,掺杂纳米碳粉之后,聚合物对激光的吸收大幅增强,但激光烧蚀推进性能不随掺杂浓度增加而显著提升;纳米碳粉吸收激光能量形成温度极高的局部热区促进聚合物中化学能的释放,是推进性能提升的主要原因;掺杂纳米碳粉之后的GAP烧蚀深度降低,表现出面吸收特性;随着靶材厚度的增加,未完全烧蚀的工质质量增加,使得靶材的利用率大大降低,导致聚合物推进性能下降。实验中掺杂3%纳米碳粉、厚度为54μm的GAP靶材最优能量转化效率超过250%,适合作为透射式激光烧蚀微推力器的靶材。 展开更多

关键词 透射式 聚叠氮缩水甘油醚 激光烧蚀 碳粉掺杂 推进性能

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脉冲激光等离子体与正激波相互作用的PIV实验研究 被引量：1

8

作者 王殿恺 石继林 +2 位作者 黄龙呈 文明 张腾飞 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1063-1074,共12页

脉冲激光等离子体与超声速流场相互作用在飞行器减阻隔热、点火助燃等方面具有重要的应用价值.纹影实验方法只能定性或半定量地反映流动状态.为定量研究速度分布和旋涡结构,针对激光等离子体及其与正激波相互作用过程开展粒子图像测速PI... 脉冲激光等离子体与超声速流场相互作用在飞行器减阻隔热、点火助燃等方面具有重要的应用价值.纹影实验方法只能定性或半定量地反映流动状态.为定量研究速度分布和旋涡结构,针对激光等离子体及其与正激波相互作用过程开展粒子图像测速PIV实验研究.在激波管实验平台上建立了纳秒脉冲激光能量沉积系统和PIV测量系统,通过定量测量,探明了激光等离子体引致的激光空气泡以及热核的流动特性,揭示了激光等离子体在正激波冲击下的流动特性与演化规律,并给出了激光能量大小和位置对相互作用过程的影响.结果表明:激光空气泡内的速度分布在激光入射方向上并不关于击穿点对称,而是在靠近激光入射方向一侧的流速略大于远离激光入射方向一侧;斜压导致热核在演化初期产生涡环,后期则由剪切主导;正激波与激光空气泡界面、热核界面相互作用时,产生斜压涡量,当激光能量为87.8 mJ、正激波马赫数1.4时,热核在正激波作用下产生的涡量比在静止空气中演化时大1个数量级;激光与正激波相互作用的关键过程是热核在正激波冲击下演化成涡环,在激波波前注入激光能量能够获得更加显著的涡环. 展开更多

关键词 脉冲激光 等离子体 激波 粒子图像测速 流动控制

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激光吸收光谱断层诊断技术测量燃烧流场研究进展 被引量：12

9

作者 洪延姬 宋俊玲 +1 位作者 饶伟 王广宇 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期43-54,共12页

激光吸收光谱断层诊断技术(TDLAT)是将可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)与计算机断层诊断技术(CT)相结合的一种新型的流场二维测量技术。该测量技术具有灵敏度高、抗噪声能力强等优势,可用于高温、高速、有毒等严苛环境下的流场监测... 激光吸收光谱断层诊断技术(TDLAT)是将可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)与计算机断层诊断技术(CT)相结合的一种新型的流场二维测量技术。该测量技术具有灵敏度高、抗噪声能力强等优势,可用于高温、高速、有毒等严苛环境下的流场监测,尤其在燃烧和推进流场测量中具有广阔的应用前景。首先介绍了TDLAT测量的基本理论,其次将TDLAT系统分为4个基本模块,即光学测量模块、数据处理模块、重建算法模块和后处理模块,分别对各模块的研究现状和关键技术进行了综述和对比分析,再次,列举了TDLAT在超燃冲压发动机、航空发动机和燃煤锅炉上的应用,最后讨论了TDLAT在燃烧流场测量中的发展趋势和有待解决的问题。介绍的TDLAT技术研究现状、关键技术及发展动态可为相关研究人员提供参考。 展开更多

关键词 激光吸收光谱 断层诊断技术 光学测量 数据处理 重建算法

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等离子体辅助燃烧机制及其在高速气流中的燃烧应用研究评述 被引量：8

10

作者 洪延姬 席文雄 +1 位作者 李兰 张鹏 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期2274-2288,共15页

以等离子体点火助燃为特征的燃烧组织技术,为先进发动机发展过程中面临的极端环境下燃烧控制问题提供了极佳的解决途径。加速超声速燃烧反应速率是等离子体扩展气流速度边界的一种典型应用。在对当前等离子体燃烧控制机理相关研究成果... 以等离子体点火助燃为特征的燃烧组织技术,为先进发动机发展过程中面临的极端环境下燃烧控制问题提供了极佳的解决途径。加速超声速燃烧反应速率是等离子体扩展气流速度边界的一种典型应用。在对当前等离子体燃烧控制机理相关研究成果简要回顾的基础上,针对超声速燃烧气流参数环境特点,分析了可压缩、强对流的高速气流条件下等离子体点火助燃机制研究所面临的挑战;通过各类等离子体在超声速气流中技术应用发展与研究现状的梳理,阐述了等离子体在结构相容性和能量效率上的限制性因素,对未来的基础研究和技术发展方向提出了建议。 展开更多

关键词 等离子点火助燃机理 高速气流 等离子放电 结构相容 能效分析

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脉冲激光大光斑辐照空间碎片冲量耦合特性研究 被引量：6

11

作者 林正国 金星 常浩 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期297-302,共6页

开展了脉冲激光大光斑辐照空间碎片冲量耦合特性研究,即激光烧蚀光斑尺寸略小于碎片尺寸下的冲量耦合特性,对比实验研究了平面状碎片在激光大光斑辐照和小光斑辐照下的冲量耦合特性,以及大光斑辐照下光斑尺寸和形状因素对冲量耦合特性... 开展了脉冲激光大光斑辐照空间碎片冲量耦合特性研究,即激光烧蚀光斑尺寸略小于碎片尺寸下的冲量耦合特性,对比实验研究了平面状碎片在激光大光斑辐照和小光斑辐照下的冲量耦合特性,以及大光斑辐照下光斑尺寸和形状因素对冲量耦合特性的影响规律,并结合实验研究结论验证了理论研究的合理性。研究结果表明:相同激光功率密度下小光斑辐照比大光斑辐照的冲量耦合系数高;大光斑辐照下冲量耦合系数主要受激光功率密度影响,光斑尺寸对冲量耦合系数的影响较小;采用大光斑辐照下冲量耦合系数的理论计算结果更接近于实验结果。上述实验研究成果对激光辐照不规则空间碎片理论研究具有一定的实验指导意义。 展开更多

关键词 空间碎片 大光斑辐照 冲量耦合特性 脉冲激光

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激光等离子体热核与激波相互作用的流动特性研究 被引量：2

12

作者 王伟东 文明 +1 位作者 王殿恺 李超 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期74-81,共8页

激光等离子体热核与正激波相互作用是复杂激光减阻科学问题中最基本的物理现象。建立了基于激波管和激光能量沉积的实验平台,利用高精度纹影系统捕捉了激光等离子体热核在正激波冲击下的流动结构特性。实验结果表明:激光等离子体热核界... 激光等离子体热核与正激波相互作用是复杂激光减阻科学问题中最基本的物理现象。建立了基于激波管和激光能量沉积的实验平台,利用高精度纹影系统捕捉了激光等离子体热核在正激波冲击下的流动结构特性。实验结果表明:激光等离子体热核界面变形,弯曲并最终形成双涡环结构,展向尺寸迅速增大然后降低并逐渐稳定在7.7 mm左右,流向尺寸先降低然后在激波离开热核之后以114.3 m/s的速度线性增长,从微观层面进一步揭示了激光减阻机理,对等离子体主动流动控制的相关研究具有很好的借鉴参考价值。 展开更多

关键词 激光减阻 等离子体热核 正激波 纹影 演化

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关键参数对激光等离子体热核与激波相互作用过程的影响规律 被引量：2

13

作者 文明 王殿恺 王伟东 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期95-101,共7页

针对激光减阻中激光等离子体热核与正激波相互作用物理现象,运用高精度纹影测量技术研究分析了激光等离子体热核在正激波冲击下的流动结构特性,获得了激光能量与激波速度两个关键因素的影响规律。实验结果表明:在正激波的冲击下,热核宽... 针对激光减阻中激光等离子体热核与正激波相互作用物理现象,运用高精度纹影测量技术研究分析了激光等离子体热核在正激波冲击下的流动结构特性,获得了激光能量与激波速度两个关键因素的影响规律。实验结果表明:在正激波的冲击下,热核宽度呈先上升然后稳定并有减小的趋势,入射激光能量越高,热核在激波冲击下的宽度越大;热核的长度在正激波冲击下迅速减小然后以固定的速度线性增长,增长速度约为入射激波速度的19%。研究结论可为实际应用中有效增强减阻效果和延长持续时间提供依据,相关方法和结果对激光等离子体主动流动控制研究也具有很好的参考价值。 展开更多

关键词 激光减阻 等离子体热核 正激波 激光能量 纹影

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纳秒脉冲激光能量沉积激波减阻机理数值研究 被引量：2

14

作者 王殿恺 石继林 卿泽旭 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期147-156,共10页

为详细揭示纳秒单脉冲激光能量沉积激波减小波阻的机理,分别研究了单脉冲激光能量沉积与正激波相互作用、单脉冲激光能量沉积与弓形激波超声速流场相互作用。鉴于常用数值模拟方法不考虑空气的离解和电离,不能合理模拟激光能量沉积诱导... 为详细揭示纳秒单脉冲激光能量沉积激波减小波阻的机理,分别研究了单脉冲激光能量沉积与正激波相互作用、单脉冲激光能量沉积与弓形激波超声速流场相互作用。鉴于常用数值模拟方法不考虑空气的离解和电离,不能合理模拟激光能量沉积诱导等离子体热核的空间分布,采用泪滴形能量分布,且耦合有限速率化学反应模型,所得到的激波和热核演化过程的数值模拟结果与实验吻合程度高,验证了所提出模拟方法的合理性。分别选取马赫数为1.92条件下的正激波和弓形激波,入射激光能量大小为10.1 mJ和12 mJ,研究表明:单脉冲激光能量沉积诱导形成的等离子体热核通过正激波后,形成上下对称的涡环结构;在弓形激波条件下,在波后形成的低压涡环引起波阻减小,这是激波减阻的主要机理。 展开更多

关键词 减阻 激波 纳秒脉冲 激光能量沉积 超声速

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激光脉宽和功率密度对烧蚀性能影响研究 被引量：2

15

作者 王思博 蒋陆昀 +4 位作者 洪延姬 杜邦登 邢宝玉 张腾飞 高贺岩 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期213-219,共7页

微纳卫星的飞速发展对微推力器的性能提出了更高的的要求。激光推进微推力器因其比冲高、推力控制精确、能耗低等特点,为微纳卫星提供了一种性能优异的微推力器选择方案。文中在透射式烧蚀模式下,研究了半导体激光器的激光功率密度和脉... 微纳卫星的飞速发展对微推力器的性能提出了更高的的要求。激光推进微推力器因其比冲高、推力控制精确、能耗低等特点,为微纳卫星提供了一种性能优异的微推力器选择方案。文中在透射式烧蚀模式下,研究了半导体激光器的激光功率密度和脉宽对激光烧蚀性能的影响。结果表明,在工质厚度为200μm的工况下,随着激光功率密度的增加,单脉冲冲量和比冲都逐渐增大,而冲量耦合系数和烧蚀效率都存在一个最优值。随着激光脉宽的增加,单脉冲冲量逐渐增加,比冲呈现出先增大后减小的趋势,在250μs时,比冲达到最大值,约为221.8 s;冲量耦合系数和烧蚀效率都随着脉宽的增大而减小;脉宽超过一定的临界值时,会对激光烧蚀工质的靶坑产生不良影响,使得激光能量和工质严重浪费。激光参数的优化对于激光推进微推力器的工程化应用提供了参考。 展开更多

关键词 激光推进 比冲 冲量耦合系数 功率密度 脉宽

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脉冲激光诱发65 nm体硅CMOS加固触发器链的单粒子翻转敏感度研究 被引量：3

16

作者 李赛 陈睿 +6 位作者 韩建伟 马英起 上官士鹏 李悦 朱翔 梁亚楠 王璇 《航天器环境工程》 北大核心 2021年第1期55-62,共8页

针对65 nm体硅CMOS工艺触发器链,利用脉冲激光研究了敏感节点间距、加固结构和测试数据类型等因素对电路的单粒子翻转效应(SEU)敏感度的影响。研究表明:敏感节点间距增大可有效提高双互锁存(dual interlocked storage cell,DICE)结构触... 针对65 nm体硅CMOS工艺触发器链,利用脉冲激光研究了敏感节点间距、加固结构和测试数据类型等因素对电路的单粒子翻转效应(SEU)敏感度的影响。研究表明:敏感节点间距增大可有效提高双互锁存(dual interlocked storage cell,DICE)结构触发器链的抗SEU性能,但当敏感节点间距较大(如>4.0μm)时,间距增大的器件加固效果减弱;触发器单元中NMOS管经保护漏结构加固、PMOS管经保护环结构加固后其SEU敏感度明显降低;不同数据测试模式下触发器链的SEU敏感度不同,这可能与不同模式下单元中的敏感晶体管类型不同有关。此外,脉冲激光作为一种地面模拟手段,可有效用于确定单粒子敏感器件设计的最佳间距和验证防护效果。 展开更多

关键词 单粒子翻转 脉冲激光 敏感节点间距 保护环 保护漏

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基于激光吸收光谱层析技术的超燃冲压发动机氢气引导煤油燃烧过程分析 被引量：1

17

作者 饶伟 宋俊玲 +3 位作者 冯高平 娄登程 王凯 姜雅晶 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期61-67,共7页

为了解超燃冲压发动机引导点火过程中燃烧流场截面参数分布特征和传播规律,利用激光吸收光谱技术对氢气引导煤油燃烧过程进行测量和分析。在约200ms的引导燃烧过程中,激光吸收光谱层析测量系统对流场截面温度二维分布进行了全程的测量,... 为了解超燃冲压发动机引导点火过程中燃烧流场截面参数分布特征和传播规律,利用激光吸收光谱技术对氢气引导煤油燃烧过程进行测量和分析。在约200ms的引导燃烧过程中,激光吸收光谱层析测量系统对流场截面温度二维分布进行了全程的测量,时间分辨率为1ms。对于测量结果,重点分析了氢气加注、上壁面煤油加注和下壁面煤油加注三个关键阶段的流场变化规律。分析结果表明,在本论文试验所采用的引导点火方式中,火焰在上下壁面之间的传播速度约为15m/s,当煤油燃烧时,流场截面具有较强的非均匀性,高温区域集中在煤油喷注口附近,最高温度达到2500K以上。研究表明,激光吸收光谱层析技术可以为超燃冲压发动机点火过程研究提供丰富且有效的流场截面参数分布信息。 展开更多

关键词 超燃冲压发动机 引导点火 激光吸收光谱 吸收光谱层析 发动机测量

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星载微推进器推力测量中电容位移传感器极板不平行误差分析 被引量：1

18

作者 王大鹏 金星 +1 位作者 周伟静 李南雷 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期816-824,共9页

为提高星载微推进器的推力测量精度,对电容位移传感器测量位移时的极板不平行误差进行了研究。在分析电容位移传感器工作原理的基础上,以典型扭摆测量系统为例,分析了极板不平行误差随着横梁扭转角变化的关系。根据位移测量臂长为0时极... 为提高星载微推进器的推力测量精度,对电容位移传感器测量位移时的极板不平行误差进行了研究。在分析电容位移传感器工作原理的基础上,以典型扭摆测量系统为例,分析了极板不平行误差随着横梁扭转角变化的关系。根据位移测量臂长为0时极板不平行误差及宽度余弦误差大小与扭转角方向无关这一特性,确定了极板不平行误差的标定方法,设计了实验装置。对有效极板半径3.5 mm、量程1 mm的传感器以0.5°为调节步长进行了标定,得到极板不平行相对误差相对于理论值的偏差值为17.4%.根据标定结果得出结论:当稳态扭转角接近负向最大值时,引入的推力测量误差会快速增大到3.25%;当稳态扭转角接近正向最大值时,引入的推力测量误差逐渐增大到0.04%,对应的推力测量误差为0.1μN量级;当推力测量误差小于微牛量级时,极板有效半径不能大于7 mm. 展开更多

关键词 星载微推进器 推力测量 位移测量 极板不平行误差 实验标定

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激光减阻机理研究进展 被引量：1

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作者 石继林 王殿恺 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期827-835,共9页

激光等离子体减阻技术对于高超声速飞行器减阻隔热和提高飞行器性能具有重要意义。介绍了脉冲激光减阻研究的数值计算模型和实验研究方法;总结了激光等离子体减阻机理;讨论了入射激光能量、能量沉积位置和流场马赫数等关键参数对减阻性... 激光等离子体减阻技术对于高超声速飞行器减阻隔热和提高飞行器性能具有重要意义。介绍了脉冲激光减阻研究的数值计算模型和实验研究方法;总结了激光等离子体减阻机理;讨论了入射激光能量、能量沉积位置和流场马赫数等关键参数对减阻性能的影响规律。针对目前研究现状,提出通过等离子体热核建立关键参数与激光减阻效果间联系的建议。 展开更多

关键词 激光等离子体 减阻 飞行器 能量沉积 马赫数

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碟片式激光烧蚀微推力器靶盘利用率优化

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作者 祝超 叶继飞 王云萍 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第7期184-192,共9页

碟片式激光烧蚀推力器的总冲与靶盘上烧蚀点数量线性相关,提高靶盘利用率有利于在有限的靶面上得到更多的烧蚀点。为了优化靶盘利用率,文中首先对激光烧蚀微推力器进行了结构设计和分析,对靶盘上的烧蚀点分布问题进行了理论建模,提出了... 碟片式激光烧蚀推力器的总冲与靶盘上烧蚀点数量线性相关,提高靶盘利用率有利于在有限的靶面上得到更多的烧蚀点。为了优化靶盘利用率,文中首先对激光烧蚀微推力器进行了结构设计和分析,对靶盘上的烧蚀点分布问题进行了理论建模,提出了串珠法和套圈法两种分析方法,分别设计了圆圈路径、螺旋路径和六角密排三种实际烧蚀点分布方式。通过计算,分析比较了三种分布方式下,靶盘尺寸和烧蚀点尺寸对靶盘利用率的影响规律。结果表明,六角密排的靶盘利用率理论最高可达90.64%,圆圈路径和螺旋路径的靶盘利用率理论最高可达78.54%;靶盘利用率受到靶盘尺寸和烧蚀点尺寸的影响,靶盘尺寸较小时,圆圈路径的靶盘利用率相对较大,靶盘尺寸较大时,六角密排的靶盘利用率较大;三种分布方式各有特点,在应用上各有侧重。该研究为充分利用碟片式激光烧蚀推力器的靶盘提供了理论指导和设计参考,对推力器的工程化设计有一定借鉴意义。 展开更多

关键词 激光烧蚀微推力器 六角排 利用率 路径

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