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重复频率放电引发的脉冲HF(DF)激光器 被引量：24
1
作者 柯常军 张阔海 +3 位作者 孙科 谭荣清 吴谨 王东蕾 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第z1期304-306,共3页
研制了一台重复频率放电引发的脉冲HF(DF)激光器,采用了横向放电、横向流动和侧面滑闪预电离结构,该激光器的有效增益体积为80 cm×2.5 cm×2 cm,最大输出激光脉冲能量1.6(1.2)J,重复频率1～3 Hz,采用特种碱性分子筛吸附剂对化... 研制了一台重复频率放电引发的脉冲HF(DF)激光器,采用了横向放电、横向流动和侧面滑闪预电离结构,该激光器的有效增益体积为80 cm×2.5 cm×2 cm,最大输出激光脉冲能量1.6(1.2)J,重复频率1～3 Hz,采用特种碱性分子筛吸附剂对化学反应生成物进行吸收,激光器在准封离状态下以重复频率2 Hz运转,103个脉冲后激光脉冲能量仅有20%的下降。 展开更多
关键词 激光器 脉冲HF/df激光器 重复频率放电 碱性分子筛吸附剂
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非稳腔DF激光窗口热效应及其对远场光斑的影响 被引量：19
2
作者 陈金宝 刘泽金 +3 位作者 蒋志平 陆启生 张正文 赵伊君 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 1994年第2期243-249,共7页
以非稳腔ＤＦ激光器ＣａＦ＿２输出窗口为例计算了不同输出功率情况下，窗口材料的温升、相应的波前位相变化以及有扩束系统和无扩束系统两种情况下，远场光斑所受的影响，给出了数值计算结果。
关键词 热效应 远场光斑 激光窗口 氟化氘
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放电引发的非链式高功率重复频率HF/DF激光器 被引量：10
3
作者 黄珂 易爱平 +7 位作者 朱峰 唐影 赵柳 马连英 冯国斌 叶锡生 刘晶儒 赵军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期51-55,共5页
高功率重频HF/DF激光因其具有的波长和功率优势成为当前中红外激光技术发展的热点之一。介绍了利用紫外预电离横向放电结构和工作气体循环系统建立的放电引发高功率重频HF/DF激光装置。在对激光工作介质SF6/C2H6混合气体放电特性和激光... 高功率重频HF/DF激光因其具有的波长和功率优势成为当前中红外激光技术发展的热点之一。介绍了利用紫外预电离横向放电结构和工作气体循环系统建立的放电引发高功率重频HF/DF激光装置。在对激光工作介质SF6/C2H6混合气体放电特性和激光输出特性研究的基础上,开展了强电负性气体的重频均匀体放电技术和气体快速循环置换技术研究,解决了泵浦源重频放电能量在气体介质中的有效沉积和提取问题,实现了激光器50Hz的重频稳定运行和能量稳定输出,HF激光的平均功率达到28W,脉宽100ns,峰值功率5.6 MW。 展开更多
关键词 脉冲HF/df激光 放电引发 重复频率 放电稳定性 气体循环
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紫外预电离放电引发的非链式脉冲DF激光器 被引量：7
4
作者 阮鹏 谢冀江 +6 位作者 张来明 潘其坤 杨贵龙 郭劲 李世明 高飞 谭改娟 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期450-455,共6页
采用紫外预电离的横向放电方式和稳定光学谐振腔,使用无毒无腐蚀性的六氟化硫(SF6)和氘气(D2)作为工作物质,研究了工作气体配比、总气压对放电引发非链式脉冲氟化氘(DF)激光器输出能量的影响。实验发现SF6与D2的最佳比例为10:1,最佳总... 采用紫外预电离的横向放电方式和稳定光学谐振腔,使用无毒无腐蚀性的六氟化硫(SF6)和氘气(D2)作为工作物质,研究了工作气体配比、总气压对放电引发非链式脉冲氟化氘(DF)激光器输出能量的影响。实验发现SF6与D2的最佳比例为10:1,最佳总气压为10.5 kPa。使用DF激光谱线分析仪对激光输出谱线进行了测量,得到了17条P支跃迁谱线,激光能量集中在3.876μm附近的几条谱线。利用烧蚀光斑的方法测得输出激光束水平方向、垂直方向的发散角均为1 mrad。在最佳工作条件下,充电电压为39 kV时,激光单脉冲输出能量达到最大值3.58 J,此时激光脉冲宽度为215 ns,峰值功率为16.65 MW,电光转换效率为2.08%。 展开更多
关键词 脉冲df激光器 紫外预电离 放电引发 非链式 输出特性
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非链式DF激光器非稳腔数值仿真与实验 被引量：6
5
作者 阮鹏 潘其坤 +2 位作者 谢冀江 刘春玲 柴源 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期110-115,共6页
基于描述光束传播的菲涅耳-基尔霍夫衍射积分理论,运用快速傅里叶变换算法仿真了非稳腔DF激光的三维近场、远场光强分布。仿真结果显示:非稳腔的近场输出光斑形状为中心对称的空心圆环,远场输出光斑为具有中心亮斑的多级衍射环;大M数将... 基于描述光束传播的菲涅耳-基尔霍夫衍射积分理论,运用快速傅里叶变换算法仿真了非稳腔DF激光的三维近场、远场光强分布。仿真结果显示:非稳腔的近场输出光斑形状为中心对称的空心圆环,远场输出光斑为具有中心亮斑的多级衍射环;大M数将导致近场光斑能量集中,大的Neq值将引起远场发散角变大。运用该算法研究了腔镜倾斜对近场光强分布的影响:腔镜倾斜使光束近场分布变差,倾斜角越大,光强的非对称分布越明显。开展了非链式DF激光器非稳腔实验研究,实验得到的近场、远场光强分布及腔镜失调下的近场光斑变化情况与数值模拟结果一致,实验测量的远场发散角为1.2 mrad。文中的仿真结果可为DF激光器腔镜失调诊断及调节提供依据。 展开更多
关键词 df激光器 非稳腔 光强分布 傅里叶算法
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非链式脉冲HF/DF激光的新型引发技术 被引量：9
6
作者 柯常军 谭荣清 +1 位作者 吴谨 万重怡 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期119-121,共3页
为了发展一种引发脉冲HF/DF激光器的新型放电技术。采用均匀粗糙表面的阴极在注入能量密度高达200 J/L时仍可在激光介质中获得均匀稳定的体放电。优点是无需任何预电离,且对电极面型无特殊要求。针-盘电极实验表明,在非链式脉冲HF/DF激... 为了发展一种引发脉冲HF/DF激光器的新型放电技术。采用均匀粗糙表面的阴极在注入能量密度高达200 J/L时仍可在激光介质中获得均匀稳定的体放电。优点是无需任何预电离,且对电极面型无特殊要求。针-盘电极实验表明,在非链式脉冲HF/DF激光介质中单通道放电表现为扩散均匀的辉光放电,板-板电极的体放电从粗糙阴极开始,阴极表面产生许多明亮的圆形亮点,每一个亮点随后形成一条向阳极扩散的通道,这些扩散的通道相互重叠形成了空间均匀的体放电。初步实验结果表明,采用这种技术可以实现高能、高重复频率的脉冲HF/DF激光输出。 展开更多
关键词 激光器 非链式HF/df激光器 自引发体放电 无预电离
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放电引发非链式DF激光器脉冲特性研究 被引量：7
7
作者 阮鹏 谢冀江 +3 位作者 潘其坤 王春锐 刘春玲 柴源 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期3554-3558,共5页
研究了工作气体分压比、总气压、充电电压及输出镜反射率对激光单脉冲能量、脉冲宽度及峰值功率的影响。实验结果表明:对于输出能量,工作介质SF6和D2的分压比为10∶1及输出镜反射率为30%时最佳,正常辉光放电状态下提高充电电压有利于增... 研究了工作气体分压比、总气压、充电电压及输出镜反射率对激光单脉冲能量、脉冲宽度及峰值功率的影响。实验结果表明:对于输出能量,工作介质SF6和D2的分压比为10∶1及输出镜反射率为30%时最佳,正常辉光放电状态下提高充电电压有利于增加单脉冲能量,且对于每个电压存在使能量最大的最佳气压值。激光脉冲宽度随工作气体分压比及总气压的增大不断变窄,但随充电电压和输出镜反射率的升高不断变宽。综合考虑输出能量和激光脉宽,激光峰值功率的总体变化趋势与能量一致,但二者取得最大值所对应的气体参数及输出镜参数存在差别。 展开更多
关键词 中红外激光 非链式df激光器 脉冲特性
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非链式脉冲DF激光器增益分布特性 被引量：6
8
作者 潘其坤 谢京江 +4 位作者 谢冀江 张来明 阮鹏 杨贵龙 郭劲 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期360-364,共5页
为了研究非链式脉冲DF激光器的增益分布特性,在考虑谱线碰撞加宽和多普勒加宽对增益系数影响的基础上,运用变耦合率法给出了计算增益系数的简便公式。利用光阑移动扫描采样法,实验测量了不同输出镜透过率条件下DF激光器增益区横截面上... 为了研究非链式脉冲DF激光器的增益分布特性,在考虑谱线碰撞加宽和多普勒加宽对增益系数影响的基础上,运用变耦合率法给出了计算增益系数的简便公式。利用光阑移动扫描采样法,实验测量了不同输出镜透过率条件下DF激光器增益区横截面上各采样点的激光输出功率。对于每个采样点,计算得到两个独立的增益系数,其标准差小于3%。激光平均增益系数为2.594 3 m-1,非输出损耗系数为1.243 5 m-1。对各采样点的增益系数进行二维插值,结果显示在激光增益区横截面上增益系数呈现中央高、边缘低的超高斯分布。研究成果可为非链式脉冲DF激光器谐振腔和电极结构设计提供依据,并可为该激光器的气体放电均匀性分析提供参考。 展开更多
关键词 df激光器 增益分布 变耦合率法 二维插值
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非链式HF/DF激光器的研究进展 被引量：5
9
作者 王旭 谢冀江 +3 位作者 潘其坤 王春锐 邵春雷 邵明振 《中国光学》 EI CAS CSCD 2015年第3期340-349,共10页
HF/DF激光器是中红外波段能提供最高能量输出的激光光源,也是中红外波段应用非常广泛的相干光源。本文介绍了近几年国内外关于非链式HF/DF激光器的研究进展及其成果应用,分析了非链式HF/DF激光器在应用方面的优缺点,总结了实现非链式HF... HF/DF激光器是中红外波段能提供最高能量输出的激光光源,也是中红外波段应用非常广泛的相干光源。本文介绍了近几年国内外关于非链式HF/DF激光器的研究进展及其成果应用,分析了非链式HF/DF激光器在应用方面的优缺点,总结了实现非链式HF/DF激光输出的关键技术和存在的问题,指出了该技术的未来发展方向。 展开更多
关键词 HF/df激光器 非链式 放电引发方式 激光应用
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DF激光作用下氟玻璃破坏阈值的测量及机理 被引量：6
10
作者 郭少锋 陆启生 舒柏宏 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期272-274,共3页
实验测量了氟铝酸盐玻璃对 3.8μm激光的透射率以及在高功率连续DF激光作用下的破坏阈值。根据实验结果 ,应用耦合热弹性理论和大型有限元程序 ,模拟了氟玻璃窗口在矩形光斑作用下的温度响应和力学响应 ,分析了氟玻璃破坏的机理 ,由此... 实验测量了氟铝酸盐玻璃对 3.8μm激光的透射率以及在高功率连续DF激光作用下的破坏阈值。根据实验结果 ,应用耦合热弹性理论和大型有限元程序 ,模拟了氟玻璃窗口在矩形光斑作用下的温度响应和力学响应 ,分析了氟玻璃破坏的机理 ,由此推断靶材断裂的危险点 ,并和实验情况相比较。最后 ,对氟玻璃材料作为高功率激光器输出窗口的可行性作出评价。 展开更多
关键词 df激光 吸收系数 氟玻璃窗口 破坏阈值
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硅p-n结太阳电池对DF激光的响应 被引量：9
11
作者 江厚满 程湘爱 李文煜 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期21-24,共4页
　对硅p n结太阳电池在DF激光辐照下的响应进行了理论和实验研究。推导了p n结反向饱和电流随温度的近似变化关系。根据该近似关系,计算了太阳电池在DF激光辐照过程中输出电压的变化曲线。计算结果和实验结果之间取得了比较好的一致性。
关键词 响应 硅p-n结太阳电池 p-n结反向饱和电流 df激光 光伏效应 温度效应
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非链式脉冲DF激光器的关键技术(英文) 被引量：7
12
作者 阮鹏 张来明 +2 位作者 谢冀江 潘其坤 骆聪 《中国光学》 CAS 2011年第3期313-318,共6页
基于化学反应的非链式脉冲DF激光器是产生3.5～4.1μm波段的有效相干辐射光源,具有存储能量水平高等优点。这些优点使得该激光器倍受中红外领域激光研究者的重视。为了更好地提高非链式脉冲DF激光器的输出性能,研制高能量水平的DF激光器... 基于化学反应的非链式脉冲DF激光器是产生3.5～4.1μm波段的有效相干辐射光源,具有存储能量水平高等优点。这些优点使得该激光器倍受中红外领域激光研究者的重视。为了更好地提高非链式脉冲DF激光器的输出性能,研制高能量水平的DF激光器,本文详细介绍了自引发大体积放电技术、混合气体配比技术、循环冷却技术等DF激光器关键技术,重点介绍了自引发大体积放电技术。这几种技术将为研制高性能DF激光器提供理论指导。 展开更多
关键词 非链式df激光器 自引发体放电 混合气体配比 循环冷却技术
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电激励DF化学激光器光腔流场荧光光谱测量与分析 被引量：3
13
作者 罗威 袁圣付 +1 位作者 陆启生 闫宝珠 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期371-374,共4页
观察并记录了增大D2流量时DF激光光腔流场可见光荧光的变化现象,对光轴处的可见光荧光进行了光谱测量,使用波长为632.8 nm和543.5 nm的He-Ne激光器对光谱仪进行标定。对激光器光腔内介质成分进行了理论分析,并理论计算了DF高次泛频谱线... 观察并记录了增大D2流量时DF激光光腔流场可见光荧光的变化现象,对光轴处的可见光荧光进行了光谱测量,使用波长为632.8 nm和543.5 nm的He-Ne激光器对光谱仪进行标定。对激光器光腔内介质成分进行了理论分析,并理论计算了DF高次泛频谱线及D原子谱线,通过比对荧光的实验测量光谱与光腔内介质成分谱线,发现荧光是由F,He,D,N,DF及其它激发态介质共同形成的,对光轴处荧光的颜色构成作出了解释。 展开更多
关键词 化学激光器 荧光 光谱分析 df激光
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放电引发非链式脉冲HF/DF激光器的研究进展 被引量：7
14
作者 柯常军 万重怡 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期304-305,315,共3页
文中介绍了放电引发的非链式脉冲HF/DF激光器三十年来的研究进展,分析讨论了此类激光器的发展趋势。
关键词 非链式脉冲HF/df激光器 放电技术 频率 SF6气体
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DF化学激光器燃烧室中化学配比的数值研究 被引量：6
15
作者 华卫红 姜宗福 赵伊君 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 1998年第1期91-98,共8页
本文利用最小自由能法计算了Ｈ２－ＮＦ３体系和Ｃ２Ｈ４－ＮＦ３体系的ＤＦ化学激光器燃烧室中的化学平衡组分，获得了不同体系ＤＦ化学激光器氧化剂与燃料的最佳配比，着重研究了燃料、稀释剂以及燃烧室压力对燃烧后产物中Ｆ原子浓度... 本文利用最小自由能法计算了Ｈ２－ＮＦ３体系和Ｃ２Ｈ４－ＮＦ３体系的ＤＦ化学激光器燃烧室中的化学平衡组分，获得了不同体系ＤＦ化学激光器氧化剂与燃料的最佳配比，着重研究了燃料、稀释剂以及燃烧室压力对燃烧后产物中Ｆ原子浓度的影响。计算结果表明：Ｃ２Ｈ４－ＮＦ３体系燃烧产物中Ｆ原子的浓度要比Ｈ２－ＮＦ３体系高，无论是Ｈ２－ＮＦ３体系还是Ｃ２Ｈ４－ＮＦ３体系，当反应物中稀释剂的浓度较高时，燃烧产物中Ｆ原子的浓度随燃料和氧化剂比值的变化较缓慢，而当反应物中稀释剂的浓度比较低时，燃烧产物中Ｆ原子浓度对于燃料和氧化剂比值的变化就比较敏感。并将有关的计算结果与实验数据进行了比较。 展开更多
关键词 化学激光器 燃烧室 数值模拟 激光器
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DF/HF化学激光器HYLTE喷管的副喷管质量流量系数 被引量：6
16
作者 施建华 袁圣付 +2 位作者 华卫红 姜宗福 王红岩 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第7期639-642,共4页
　对DF/HF化学激光器HYLTE喷管的副喷管质量流量进行了数值和理论计算,得出入口滞止压力在0.01～0.4MPa之间、喉道半高度在0.1～0.9mm之间的喷管的氘气,氢气和氦气质量流量系数,总结出质量流量系数随入口滞止压力和喉道高度的变化规律,... 　对DF/HF化学激光器HYLTE喷管的副喷管质量流量进行了数值和理论计算,得出入口滞止压力在0.01～0.4MPa之间、喉道半高度在0.1～0.9mm之间的喷管的氘气,氢气和氦气质量流量系数,总结出质量流量系数随入口滞止压力和喉道高度的变化规律,并给出拟合公式,为副喷管的设计提供依据。 展开更多
关键词 df/HF化学激光器 HYLTE喷管 副喷管 质量流量系数 设计 数值计算 高超音速低温喷管
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DF化学激光窗口低损耗增透膜 被引量：2
17
作者 熊胜明 张云洞 唐晋发 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期437-441,共5页
表述了ＤＦ激光波段采用ＣａＦ２和硅窗口减反射膜系的结果。分析了设计多层ＡＲ膜的方法并给出用ＺｎＳｅ／ＹｂＦ３和ＺｎＳ／ＹｂＦ３材料组合的双层和五层ＡＲ膜系。计算了各种膜系的理论性能。研究了膜层淀积工艺技术，对于ＣａＦ... 表述了ＤＦ激光波段采用ＣａＦ２和硅窗口减反射膜系的结果。分析了设计多层ＡＲ膜的方法并给出用ＺｎＳｅ／ＹｂＦ３和ＺｎＳ／ＹｂＦ３材料组合的双层和五层ＡＲ膜系。计算了各种膜系的理论性能。研究了膜层淀积工艺技术，对于ＣａＦ２和硅窗口，在ＤＦ激光波段实验透过率分别为９９．５４％和９９．８９％，镀ＡＲ膜ＣａＦ２窗口能承受４．３ｋＷ／ｃｍ２的连续波ＤＦ激光辐射。 展开更多
关键词 窗口 df化学激光 膜系 增透膜 激光器
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DF化学激光器反应动力学模型的简化及其有效性分析 被引量：4
18
作者 邵艳 周进 +1 位作者 赖林 雷静 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期115-119,共5页
DF化学激光器涉及到多组分的高速化学反应流,组分、反应方程、速率常数的选择对计算结果有着重要影响。通过对DF化学激光器反应动力学模型的讨论,给出了简化模型的依据,并且分别运用几组简化反应模型进行数值模拟,分析与完全反应模型相... DF化学激光器涉及到多组分的高速化学反应流,组分、反应方程、速率常数的选择对计算结果有着重要影响。通过对DF化学激光器反应动力学模型的讨论,给出了简化模型的依据,并且分别运用几组简化反应模型进行数值模拟,分析与完全反应模型相比,简化对激光器小信号增益系数和DF激发态分子空间分布的影响。推荐了一个针对(NF3+H2+He)/D2燃料体系,DF化学激光器"冷反应"系统的11组分23方程简化模型,在很大程度上减少了计算量,有利于反应流场数值仿真的编程实现。 展开更多
关键词 氟氘化学激光器 小信号增益系数 化学反应动力学
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DF/HF化学激光器喷管总压损失的数值模拟 被引量：4
19
作者 唐力铁 于志闯 +3 位作者 赵乐至 尹飞 郭士波 谈斌 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期1194-1197,共4页
DF/HF化学激光器需要体积庞大的压力恢复系统才能够工作。为了综合考虑激光器和压力恢复系统一体化设计,对DF/HF化学激光器的两种喷管的内流场采用了CFD技术进行了模拟,比较了它们的总压损失的差别和内流场的不同,并讨论了这种不同对整... DF/HF化学激光器需要体积庞大的压力恢复系统才能够工作。为了综合考虑激光器和压力恢复系统一体化设计,对DF/HF化学激光器的两种喷管的内流场采用了CFD技术进行了模拟,比较了它们的总压损失的差别和内流场的不同,并讨论了这种不同对整个激光器性能的影响。计算结果表明,细喉道的喷管不但有利于减小激光器增益发生器的尺寸,而且它的总压损失近似于标准喷管,从而不会增加激光器后部压力恢复系统的体积。 展开更多
关键词 df HF激光器 喷管设计 压力恢复系统 数值模拟
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连续波DF化学激光器光斑上下游光谱测量 被引量：2
20
作者 邹前进 陈前荣 +2 位作者 张宇函 袁春 袁圣付 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期544-548,共5页
通过分析非稳腔DF化学激光器光腔内激光路径特性,指出非稳腔DF化学激光器输出光斑上下游光谱振荡路径不同导致输出光谱存在一定差异。试验测量了一台连续波DF化学激光器光斑上下游光谱,结果表明:非稳腔DF化学激光器光斑上下游光谱主要... 通过分析非稳腔DF化学激光器光腔内激光路径特性,指出非稳腔DF化学激光器输出光斑上下游光谱振荡路径不同导致输出光谱存在一定差异。试验测量了一台连续波DF化学激光器光斑上下游光谱,结果表明:非稳腔DF化学激光器光斑上下游光谱主要谱线成分未见显著差异;光斑上下游谱线相对强度存在一定差异;光斑上游各谱带相对强度最大值谱线转动量子数趋向于各谱带低转动量子数方向。根据实测光谱,对光斑上下游光谱所表征光腔温度和相对粒子数范围进行了估算,得到光腔上游平均温度要低于光腔下游平均温度。 展开更多
关键词 df化学激光器 光谱测量 光斑上下游 光腔温度 相对粒子数
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