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双目高精度微型激光告警技术研究
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作者 张瑞 杨帅 +6 位作者 吉文翔 刘昊 薛鹏 王耀利 李晓 王志斌 梁鹤 《测试技术学报》 2025年第3期255-260,F0002,共7页
针对现有来袭激光告警系统体积大、精度低,无法满足单兵及小型装备便携安装需求,提出一种大视场角度粗测与二维光栅衍射角度精测的双目告警方法,结合光栅和光学系统的微型化设计及集成,实现了大视场下来袭激光方位角、俯仰角和波长的高... 针对现有来袭激光告警系统体积大、精度低,无法满足单兵及小型装备便携安装需求,提出一种大视场角度粗测与二维光栅衍射角度精测的双目告警方法,结合光栅和光学系统的微型化设计及集成,实现了大视场下来袭激光方位角、俯仰角和波长的高精度探测。并对双目来袭激光角度、波长探测及光学系统参数进行理论分析和仿真,设计控制电路,研制双目高精度微型激光告警样机,进行实验可行性验证。实验结果表明,该系统的方位角视场为120°,俯仰角视场为77°,角度定位精度优于0.05°,中心波长探测精度优于10 nm。该方法将对来袭激光的大视场、高精度、微型化告警技术奠定基础。 展开更多
关键词 微型激光告警 双目探测 二维光栅 角度定位精度
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微脉冲激光联合康柏西普不同给药方案治疗玻璃体切除术后糖尿病黄斑水肿的疗效观察
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作者 王小敏 张新霞 +2 位作者 闫义涛 郭慧青 胡俊喜 《海南医学》 2025年第19期2811-2815,共5页
目的观察微脉冲激光联合康柏西普不同给药方案对玻璃体切除术后糖尿病黄斑水肿的疗效。方法选取2020年2月至2023年1月于新乡医学院第一附属医院经玻璃体切除术后发生糖尿病黄斑水肿的116例(116只眼)作为研究对象,采用随机数表法分为A组... 目的观察微脉冲激光联合康柏西普不同给药方案对玻璃体切除术后糖尿病黄斑水肿的疗效。方法选取2020年2月至2023年1月于新乡医学院第一附属医院经玻璃体切除术后发生糖尿病黄斑水肿的116例(116只眼)作为研究对象,采用随机数表法分为A组和B组各58例。A组患者采用康柏西普3+PRN方案,初次注射后,连续注射3个月后根据病情按需注射PRN,1次/月,每次注射后两周内行微脉冲激光治疗;B组患者采用康柏西普5+PRN方案,即初次注射后,连续注射5个月后改为PRN,每次注射后两周内行微脉冲激光治疗,所有患者于初次注射后随访12个月。比较两组患者治疗前、初次治疗后不同时间的最佳矫正视力(BCVA)、黄斑中心凹视网膜厚度(CMT)以及注射次数和并发症发生情况。结果两组患者初次治疗后1、3、6、12个月的BCVA明显优于治疗前,差异均有统计学意义(P<0.05),但两组间各时间点的BCVA比较差异均无统计学意义(P>0.05);两组患者初次治疗后1、3、6、12个月的CMT明显优于治疗前,差异均有统计学意义(P<0.05),但两组间各时间点的CMT比较差异均无统计学意义(P>0.05)。随访12个月,A组患者的平均注射次数为(6.15±1.46)次,明显多于B组的(5.18±1.54)次,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗期间,两组患者均未发生严重并发症,A组的并发症总发生率为8.62%,略高于B组的3.45%,但差异无统计学意义(P>0.05)。结论微脉冲激光联合康柏西普3+PRN或5+PRN方案对玻璃体切除术后糖尿病黄斑水肿患者均有显著疗效,可提高最佳矫正视力,降低黄斑中心凹视网膜厚度,微脉冲激光联合康柏西普3+PRN方案可能增加注射次数,但并发症均较少,安全性良好。 展开更多
关键词 糖尿病黄斑水肿 玻璃体切除术 微脉冲激光 康柏西普 疗效 不良反应
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云爆药剂用微纳米铝粉反应特性研究
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作者 金大勇 任秀秀 +3 位作者 方伟 李文祥 郭昕 王彩玲 《火工品》 北大核心 2025年第2期53-58,共6页
为了探究不同规格微纳米铝粉在云爆药剂中的适应性,采用扫描电镜、激光粒度仪及比表面积分析仪对4种规格的微纳米铝粉的理化特性进行了表征,并利用热重分析仪和激光点火装置对其热反应特性及点火特性进行了对比研究;在此基础上,设计了2... 为了探究不同规格微纳米铝粉在云爆药剂中的适应性,采用扫描电镜、激光粒度仪及比表面积分析仪对4种规格的微纳米铝粉的理化特性进行了表征,并利用热重分析仪和激光点火装置对其热反应特性及点火特性进行了对比研究;在此基础上,设计了2种包含不同规格铝粉的云爆药剂配方,对其微观结构及点火特性进行了实验研究。结果表明:相对于球状铝粉,片状铝粉的分散性更好;纳米铝粉和片状微米铝粉(铝-C)的反应敏感性及点火特性更好;2种含铝云爆药剂的缺陷率接近,铝粉分布均匀程度一致;包含纳米铝粉与片状微米铝粉(铝-B)的云爆药剂的点火延迟时间更短,最低点火能量也更小,点火性能更好。 展开更多
关键词 微/纳米铝粉 云爆药剂 激光点火 反应敏感性
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微织构的不同加工方式对DC53模具钢的摩擦学性能的影响
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作者 杨程 荣光焘 +2 位作者 彭迎娇 王思迪 谢晓东 《锻压技术》 北大核心 2025年第9期235-245,共11页
为研究微织构的不同加工方式对DC53钢表面摩擦学性能的影响,采用有限元模拟和实验相结合的方法对DC53钢采用激光加工和微铣削机加工两种方式进行表面微织构的加工,并对比分析两种加工方式在不同润滑条件下的摩擦因数。结果表明:在充分... 为研究微织构的不同加工方式对DC53钢表面摩擦学性能的影响,采用有限元模拟和实验相结合的方法对DC53钢采用激光加工和微铣削机加工两种方式进行表面微织构的加工,并对比分析两种加工方式在不同润滑条件下的摩擦因数。结果表明:在充分润滑时,不论哪种加工方式加工出的微织构均可以通过流体动力来提高油膜承载力以减少摩擦;在少油润滑时,由于机加工相比于激光加工的表面微织构形貌更好,表面无明显突起,织构内部平整,可以储存更多的润滑油,有利于摩擦时的二次挤压,故摩擦因数更低;在干摩擦时,机加工的织构由于内部平整也能容纳更多磨屑,减少三体磨料磨损来降低摩擦因数。因此,机加工的微织构相较于激光加工在少油和干摩擦下具有更低的摩擦因数。 展开更多
关键词 DC53模具钢 激光加工 微铣削加工 微织构 摩擦因数
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热辅助条件下微织构刀具铣削力预测方法研究 被引量:2
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作者 佟欣 王佰艺 +1 位作者 李鑫宇 杨树财 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第3期274-287,共14页
刀具表面织构化处理能够显著改善刀具的切削性能。但激光加工有着急速升温与骤冷的加工特点,这会导致重熔层堆叠和微裂纹等问题。针对上述问题,引入热辅助激光加工技术。由于钛合金是难加工材料,因此铣削过程中刀具承受较大的铣削力,这... 刀具表面织构化处理能够显著改善刀具的切削性能。但激光加工有着急速升温与骤冷的加工特点,这会导致重熔层堆叠和微裂纹等问题。针对上述问题,引入热辅助激光加工技术。由于钛合金是难加工材料,因此铣削过程中刀具承受较大的铣削力,这会导致机械系统的动态响应及振动,进而影响刀具寿命和加工表面质量。因此,准确预测铣削力可以及时调整切削参数,在保证加工质量的同时,使铣削力处于合理范围,从而提高加工效率、降低刀具磨损。综上,以硬质合金球头铣刀为研究对象,将热辅助工艺与激光加工技术相结合,搭建铣削试验平台,提出一种基于蜣螂算法(DBO)优化变分模态分解(VMD)参数,并结合小波包阈值降噪(WPT)的方法来对原始信号进行降噪处理;使用希尔伯特-黄变换(HHT)进行时频分析,探讨不同热辅助温度下的刀具铣削性能变化规律。在此基础上,结合贝叶斯优化(BO)、卷积神经网络(CNN)、双向长短期记忆网络(BiLSTM)以及多头注意力机制(Multihead-Attention),建立回归分析模型用于实时监测和预测铣削力;通过验证,该模型在训练集上的R^(2)值达到了0.9967,而在测试集上R^(2)值达到了0.99194,证明了该模型的准确性。为微织构制备过程中的缺陷修复提出了一种新方法,同时为钛合金铣削加工中的铣削力预测提供了一种有效的方法。 展开更多
关键词 微织构刀具 钛合金 热辅助激光加工 铣削力 BO-CNN-BiLSTM-Multihead-Attention预测模型
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SLM制备CuSn10合金断裂机理的原位微CT研究
6
作者 金文中 曹永青 左寒松 《铸造》 2025年第9期1251-1255,共5页
采用激光选区熔化(SLM)增材制造技术制备CuSn10合金试样,使用微CT原位4D力学平台进行室温原位拉伸试验,并采用扫描电镜观察拉伸试样断口的微观形貌,对SLM制备CuSn10合金室温原位拉伸试样的断裂机理进行了研究。结果表明:在拉伸试样中观... 采用激光选区熔化(SLM)增材制造技术制备CuSn10合金试样,使用微CT原位4D力学平台进行室温原位拉伸试验,并采用扫描电镜观察拉伸试样断口的微观形貌,对SLM制备CuSn10合金室温原位拉伸试样的断裂机理进行了研究。结果表明:在拉伸试样中观测到球形气孔和形状不规则的月牙状气孔,在室温原位拉伸过程中,拉伸试样内部的孔隙被拉伸变长,孔隙率逐渐增大。裂纹是从拉伸试样一侧表面缺口底部萌生然后扩展到整个横向断面,断裂方式属于宏观脆性微孔型断裂,断口呈现出起伏不平的三维形貌结构。 展开更多
关键词 CuSn10合金 激光选区熔化 微CT 室温原位拉伸
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轻质超高性能混凝土表面粗糙化特性及组合式构件层间抗剪性能
7
作者 付军 遆彦池 +2 位作者 秦宁辰 丁庆军 李百川 《硅酸盐学报》 北大核心 2025年第8期2273-2286,共14页
轻质超高性能混凝土(LUHPC)表面粗糙化对异质铺装材料层间抗剪性能影响非常关键。如何高效地实现粗糙化表面制备,并考虑钢纤维影响,进而定量表征宏-微观纹理特性及粗糙度,关联异质铺装材料层间抗剪性能仍有待深入研究。通过抛丸打毛工... 轻质超高性能混凝土(LUHPC)表面粗糙化对异质铺装材料层间抗剪性能影响非常关键。如何高效地实现粗糙化表面制备,并考虑钢纤维影响,进而定量表征宏-微观纹理特性及粗糙度,关联异质铺装材料层间抗剪性能仍有待深入研究。通过抛丸打毛工艺实现煤矸石集料轻质UHPC的表面粗糙化,使用3D手持激光扫描仪获取试件表面的三维纹理数据;通过MATLAB软件采用高斯滤波的方法对点云数据进行滤波处理,并重构试件表面的三维形貌图,利用带通滤波器提取轻质UHPC的宏-微观纹理剖面数据,考虑到钢纤维对试件表面粗糙度的影响,基于铺砂法测量原理提出改进评价指标-扩展构造深度ETD;将宏观纹理参数轮廓断面算数平均偏差R_(a)、轮廓断面均方根偏差R_(q)、增强平均构造深度EMTD、增强平均断面深度EMPD和微观纹理参数C_(MT)、均方根微观参数RMS与ETD的相关性进行分析,结合轻质UHPC-应力吸收层-高黏高弹改性沥青(SMA)复合试件的抗剪强度,将25℃和-10℃的抗剪强度与宏-微观指标参数结合,建立了单指标、多变量指标线性回归方程模型。结果表明:扩展构造深度ETD能够有效表征轻质UHPC表面粗糙度;对比相同温度、不同粗糙度下的抗剪性能,轻质UHPC表面粗糙度越大,ETD越大,其抗剪性能也越好,剪切强度25℃达到0.95 MPa,-10℃达到5.24 MPa。轻质UHPC推荐的扩展构造深度ETD为0.85~1.15 mm。 展开更多
关键词 轻质超高性能混凝土 扩展构造深度 三维激光扫描 宏-微观纹理 表面粗糙度 抗剪强度
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基于激光测距的机械设备微小结构件调姿控制方法
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作者 林舒萍 李惠玲 张铃 《激光杂志》 北大核心 2025年第4期240-245,共6页
微小结构件在工作状态下容易受到机械设备其他结构件的外部扰动,导致调姿控制过程中产生的过调量较大。针对该问题,本研究提出基于激光测距的机械设备微小结构件调姿控制方法。首先,标记结构件激光测距的初始位置,通过激光测距的方式捕... 微小结构件在工作状态下容易受到机械设备其他结构件的外部扰动,导致调姿控制过程中产生的过调量较大。针对该问题,本研究提出基于激光测距的机械设备微小结构件调姿控制方法。首先,标记结构件激光测距的初始位置,通过激光测距的方式捕捉结构件运动状态,得到调姿控制响应点;然后,将激光测距得到的数值处理为矢量,针对多个控制响应点设置调姿动态补偿条件;最后,结合结构件单位阶跃响应周期,设计含有左右死区补偿参数的死区补偿控制器,控制调姿过程产生的过调量,实现对机械设备微小结构件调姿控制。搭建机械设备测试平台后,通过分析结构件的位移可知,与传统控制方法相比,新方法调姿过程中产生的超调量最少,实际的动态控制性能最佳。 展开更多
关键词 激光测距 机械设备 微小结构件 调姿控制 补偿条件 响应周期
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利用飞秒激光在熔融石英雕塑中加工结构色
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作者 陈靖 周鸿溦 +1 位作者 宋云鹏 程亚 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第7期305-311,共7页
颜色是艺术家们创作时的重要艺术语言。长久以来艺术家们通过颜料在艺术品表面展示出创作的颜色。结构色是颜色显示的另一种技术方案,近年来得到了广泛的研究。文中在熔融石英材料内部,利用飞秒激光加工出高精度的周期光栅,基于光栅衍... 颜色是艺术家们创作时的重要艺术语言。长久以来艺术家们通过颜料在艺术品表面展示出创作的颜色。结构色是颜色显示的另一种技术方案,近年来得到了广泛的研究。文中在熔融石英材料内部,利用飞秒激光加工出高精度的周期光栅,基于光栅衍射效应,实现了在某观察角度上的结构色呈现;在此基础上,展示了该结构色在雕塑领域的应用效果。结果表明,飞秒激光加工技术不仅可以对透明石英材料表面进行3D打印雕刻,制作出雕塑;还可以在材料内部进行彩色三维结构加工,为雕塑艺术的内在表达提供了新的技术支撑。 展开更多
关键词 飞秒激光 熔融石英材料 三维微纳加工 光栅衍射 结构色 雕塑
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基于矩形面积法的激光表面织构润湿性研究 被引量:1
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作者 周耀 郑凯雯 +2 位作者 徐松松 冯绪琛 李岩 《表面技术》 北大核心 2025年第4期191-200,共10页
目的获取减摩性能优异的织构化表面,研究织构参数对润湿性的影响。方法基于Wenzel模型提出了矩形面积法,设计了菱形、圆形和方形3种微坑织构。以菱形的对角线、圆形的直径和方形的边长为微坑尺寸,利用光纤激光器在316L不锈钢表面加工出... 目的获取减摩性能优异的织构化表面,研究织构参数对润湿性的影响。方法基于Wenzel模型提出了矩形面积法,设计了菱形、圆形和方形3种微坑织构。以菱形的对角线、圆形的直径和方形的边长为微坑尺寸,利用光纤激光器在316L不锈钢表面加工出微坑尺寸为0.1、0.2、0.4 mm,间距为0.1、0.2、0.4 mm的菱形、圆形、方形微坑织构,即3(尺寸)×3(间距)×3(形状),共27组。采用悬滴法,使用接触角测量仪测量了光滑平面以及微坑织构表面的接触角。通过Wenzel模型计算得到其表面粗糙度因子。通过矩形面积法对不同微坑织构表面粗糙因子建立了不同的数学模型。基于该模型分析了织构形貌、尺寸和间距对表面粗糙因子的影响。对水滴接触角测试结果与矩形面积法模型预测值进行了定量分析,在矩形面积法理论中引入了修正因子K,建立了相关的回归方程(R^(2)=0.9975),从而完善了粗糙度因子预测模型。结果接触角测试所得织构化表面润湿性的变化趋势与矩形面积法分析的规律一致。当尺寸和形貌不变时,随着间距增大,润湿性随之减弱;在粗糙度系数相等的情况下,矩形包含的织构面积越大,润湿性越强;当尺寸与间距相同时,润湿性最强。在实验范围内,尺寸为0.1 mm、间距为0.4 mm的方形微坑织构的润湿性最强,其水滴接触角为30.6°。结论矩形面积法对于预测织构化表面润湿性具有可行性,该方法可以减少测试量,用理论来优化织构化表面润湿性,为加工具备优异润湿性的织构化表面提供了参考依据和优化方法。 展开更多
关键词 润湿性 激光技术 微织构 亲水性 表面粗糙因子 接触角
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碳化硅表面微织构尺寸和面密度对滑动密封面摩擦学性能的影响
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作者 王梦娇 胡凯学 +2 位作者 孟祥铠 江锦波 彭旭东 《化工学报》 北大核心 2025年第8期4165-4176,共12页
干气密封端面过度摩擦磨损是其常见失效形式之一,为研究微织构尺寸和面密度对织构化碳化硅(SiC)干气密封环摩擦学性能的影响,采用激光加工技术在SiC陶瓷表面制造45°椭圆微织构,探究织构尺寸和面密度对摩擦学性能影响规律。试验结... 干气密封端面过度摩擦磨损是其常见失效形式之一,为研究微织构尺寸和面密度对织构化碳化硅(SiC)干气密封环摩擦学性能的影响,采用激光加工技术在SiC陶瓷表面制造45°椭圆微织构,探究织构尺寸和面密度对摩擦学性能影响规律。试验结果表明:随织构尺寸和面密度增加,摩擦系数和磨损率均呈现先降低后升高的趋势,在等效直径80μm、面密度10%时摩擦学性能最好。织构尺寸过小,织构刮擦损伤严重;织构尺寸过大,摩擦副间剪切力增大。织构面密度过小,改形效果不显著;织构面密度过大,易引发应力集中和加剧磨粒磨损。尺寸和面密度均适宜的织构才可以发挥其收容磨屑、减小接触面积、减轻磨粒磨损与黏着磨损的效果,提升SiC的摩擦学性能。 展开更多
关键词 干气密封 碳化硅 激光微织构 摩擦学性能 磨损机理
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大幅面微群孔激光加工路径的优化方法研究
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作者 梁雨峰 张田 +4 位作者 曹思洋 胡军华 刘秀峰 荣佑民 黄禹 《应用激光》 北大核心 2025年第6期112-121,共10页
针对大幅面激光微群孔加工路径无序排列导致的低效率和长时间等问题,设计一种激光微群孔加工系统,并提出改进遗传算法和贪心算法的组合应用方法。在遗传算法中,加入贪婪策略初始化种群,设置回溯机制动态监测最优解,引入自适应变异概率... 针对大幅面激光微群孔加工路径无序排列导致的低效率和长时间等问题,设计一种激光微群孔加工系统,并提出改进遗传算法和贪心算法的组合应用方法。在遗传算法中,加入贪婪策略初始化种群,设置回溯机制动态监测最优解,引入自适应变异概率、贪婪算子以及顺序变异算子,协助遗传算法跳出局部最优解,最大程度确保最优解顺利迭代,避免算法陷入停滞状态;在贪心算法中,将每个点作为起始点并行计算,得到贪心算法的最优解。仿真实验表明,改进遗传算法能更好、更快地收敛到最优解,根据仿真结果提出3种不同工况下改进遗传和贪心算法组合使用方法。现场实验表明,在大幅面微群孔加工中,使用改进遗传和贪心算法组合方法可节省9.013%的加工时间,该方法对提高材料表面微群孔加工效率具有重要的工程应用价值。 展开更多
关键词 微群孔加工 激光打孔 路径优化
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激光微纳加工的原位表征技术研究进展(特邀) 被引量:1
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作者 谭志勇 倪洁蕾 +5 位作者 韦芊屹 潘嘉晖 张聿全 张柯 袁小聪 闵长俊 《光学学报(网络版)》 2025年第2期4-26,共23页
近年来,随着激光加工技术在微纳尺度材料和器件上的广泛应用,面向激光加工的表征技术研究为深入理解激光与材料的相互作用、优化加工工艺、提升加工质量提供了重要支持,已被广泛应用于微纳光电器件制造、生物医学材料处理等领域。然而,... 近年来,随着激光加工技术在微纳尺度材料和器件上的广泛应用,面向激光加工的表征技术研究为深入理解激光与材料的相互作用、优化加工工艺、提升加工质量提供了重要支持,已被广泛应用于微纳光电器件制造、生物医学材料处理等领域。然而,随着加工精度的提高和应用范围的扩展,对激光加工的微纳结构进行原位、快速、实时表征成为一个关键技术挑战。本文介绍了当前主流的激光微纳加工的原位表征技术,并将其归纳为几何量原位表征、超高时空分辨原位表征两大类。在几何量原位表征中,扫描电子显微镜、结构光三维成像等技术被广泛应用于表面形貌和微观结构的高分辨率成像,对激光加工后的微纳结构进行快速原位表征。超高时空分辨原位表征包括泵浦-探测成像和单脉冲超快成像等,通过皮秒至飞秒级的时间分辨率,可以观察材料在激光加工中的瞬态演变过程,揭示微观结构和材料性能的变化,为深入理解激光与材料的相互作用提供重要支持。最后,本文总结了相关激光原位表征技术并且对该技术的未来发展方向进行展望。 展开更多
关键词 激光加工表征 微纳加工 原位表征 泵浦-探测成像 超快成像
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基于超快激光的接装纸微孔精密加工技术
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作者 王晨 朱晔 +8 位作者 杨忠泮 刘锐 张二强 堵劲松 徐大勇 张大波 李辉 李刚 吴恋恋 《装备机械》 2025年第3期84-90,98,共8页
接装纸激光打孔是卷烟降焦的有效手段。针对现阶段二氧化碳激光微孔加工接装纸存在烧蚀锥度大、碳化比例高的问题,提出基于超快激光的接装纸微孔精密加工技术。分析不同功率、不同重复频率皮秒激光加工和飞秒激光加工对烧蚀锥度、椭圆... 接装纸激光打孔是卷烟降焦的有效手段。针对现阶段二氧化碳激光微孔加工接装纸存在烧蚀锥度大、碳化比例高的问题,提出基于超快激光的接装纸微孔精密加工技术。分析不同功率、不同重复频率皮秒激光加工和飞秒激光加工对烧蚀锥度、椭圆度、烧蚀长度的影响,验证超快激光作为接装纸打孔光源的可行性,能够代替二氧化碳激光实现接装纸微孔加工。 展开更多
关键词 超快激光 接装纸 微孔 加工
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激光通信卫星抗微振动设计策略分析与探讨 被引量:1
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作者 鲍莉娜 叶桑 +2 位作者 尹家聪 张金辉 谢伟华 《航天器环境工程》 2025年第1期1-6,共6页
激光通信以其高传输速率和强抗干扰性能成为未来空间通信的发展方向;但激光束的窄散角特性对卫星平台的微振动环境条件要求严苛。文章系统梳理了Artemis、OICETS和EDRS-C三种国外典型激光通信卫星的抗微振动设计策略;基于对振动谱测试... 激光通信以其高传输速率和强抗干扰性能成为未来空间通信的发展方向;但激光束的窄散角特性对卫星平台的微振动环境条件要求严苛。文章系统梳理了Artemis、OICETS和EDRS-C三种国外典型激光通信卫星的抗微振动设计策略;基于对振动谱测试数据的分析得出NASDA谱、ESA谱、JBM-EF ICD谱和LCDE谱4条平台微振动谱线;结合激光通信卫星特点,从组件级扰动力测试、有限元模型修正、系统级微振动试验,以及卫星姿态、振动与激光终端一体化仿真等方面总结抗微振动设计的技术路线;最后提出了提高我国激光通信载荷对卫星平台微振动环境的适应能力的重点工作建议。 展开更多
关键词 激光通信卫星 激光通信终端 微振动环境 微振动分析 平台微振动谱
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激光选区熔化成型点阵结构节点增强策略及力学性能研究
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作者 刘夏 余立 +1 位作者 王振明 杨永泰 《应用激光》 北大核心 2025年第7期22-33,共12页
基于支柱的点阵结构由于其质量轻、吸能特性好、比强度高等优点,在航空航天、汽车、运动装备等领域得到广泛的应用。然而,点阵结构的连接部分与支柱中部往往比预期的承载能力要弱,导致支柱的屈服甚至破坏失效。利用激光选区熔化(selecti... 基于支柱的点阵结构由于其质量轻、吸能特性好、比强度高等优点,在航空航天、汽车、运动装备等领域得到广泛的应用。然而,点阵结构的连接部分与支柱中部往往比预期的承载能力要弱,导致支柱的屈服甚至破坏失效。利用激光选区熔化(selective laser melting,SLM)技术,设计并制备两种新型的FCCZ(face centred cubic with Z-strut)节点增强点阵结构,包括VNS-FCCZ点阵结构与ECI-FCCZ点阵结构。通过准静态压缩试验分别探究两种不同节点增强策略下不同球径点阵结构的抗压性能以及变形破坏模式,结果表明可通过设计不同尺寸的增强节点达到重新分配应力的效果,并可通过调整相应的节点增强策略控制点阵结构的力学性能。同时表明,通过微观结构的强化机制可以指导设计性能更好的点阵结构。 展开更多
关键词 点阵结构 激光选区熔化 微观固溶强化机制 节点增强 准静态压缩
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纳秒激光加工金属疏水性能转变的环保处理方式及机理
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作者 王继强 徐艳桦 +2 位作者 高蕴礼 闫永达 耿延泉 《中国表面工程》 北大核心 2025年第4期42-63,共22页
纳秒激光直写(NDLW)是一种通过纳秒脉冲激光束在材料表面实现局部加工的技术,广泛应用于微米尺度结构的制备。该方法通过激光烧蚀或光化材料,实现对材料表面进行刻蚀与形貌调控。通常,经NDLW处理的抛光金属表面表现出(超)亲水性,随后通... 纳秒激光直写(NDLW)是一种通过纳秒脉冲激光束在材料表面实现局部加工的技术,广泛应用于微米尺度结构的制备。该方法通过激光烧蚀或光化材料,实现对材料表面进行刻蚀与形貌调控。通常,经NDLW处理的抛光金属表面表现出(超)亲水性,随后通过环境空气中有机物的吸附、低温退火或激光二次处理等绿色环保处理方式,可实现表面润湿性的转变,获得(超)疏水性表面。所制备的超疏水表面具有防霜防冰、流体减阻、抗菌等多种优异性能,在航空航天、生物医疗等领域具有广阔的应用前景。系统阐述润湿性调控的理论基础及纳秒激光加工金属材料的物理机制,重点综述在无化学修饰剂参与的条件下,通过环境友好型处理方式实现金属表面由(超)亲水性向(超)疏水性转变的研究进展,并探讨相关转变机制。最后对当前研究现状进行总结,并提出未来发展方向,旨在为相关领域研究人员提供全面的参考与借鉴。 展开更多
关键词 纳秒激光直写 疏水性 微结构 金属表面加工
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基于激光干涉仪的微纳光栅姿态校准方法研究
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作者 邹文哲 管钰晴 +5 位作者 郭创为 张玉杰 刘丽琴 徐瑞书 雷李华 凌刚 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第5期263-271,共9页
微纳光栅作为光栅位移测量系统的核心部件,其安装姿态误差直接影响系统的测量准确性与长期稳定性。针对微纳光栅多维度安装误差导致衍射场相位畸变这一纳米测量领域共性难题,为了减小其因为位置解算而产生的纳米级误差,提出基于矢量衍... 微纳光栅作为光栅位移测量系统的核心部件,其安装姿态误差直接影响系统的测量准确性与长期稳定性。针对微纳光栅多维度安装误差导致衍射场相位畸变这一纳米测量领域共性难题,为了减小其因为位置解算而产生的纳米级误差,提出基于矢量衍射场相位调制特性的位姿协同校准新方法。分析了微纳光栅位姿误差产生的原因,利用一维光栅的横滚、俯仰和偏航角共同描述一维光栅相对于位移台的装配状态,并基于矢量衍射理论对其误差值进行量化分析。创新性地构建了基于激光干涉仪基准的可溯源校准链,通过极值追踪与干涉仪示值闭环反馈的复合调控策略,实现光栅-位移台多自由度协同校准。同时,通过在装置搭建环节中,对于核心部件的校准,减小了系统搭建时的不确定度引入,使实验数据更可靠。最后经由实验验证了该方法在500μm行程范围内的安装误差量为13.2 nm,整体装置引入的合成测量不确定度为2.17 nm,设计的校准方案稳定可靠,因激光干涉仪的引入,具有可溯源性。 展开更多
关键词 微纳光栅 位姿校准 激光干涉仪 不确定度分析
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基于PDMS锥形微结构的柔性石墨烯压力传感器
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作者 张珈铭 李雷 +2 位作者 宋阳 徐荣青 赵江 《固体电子学研究与进展》 2025年第1期87-93,共7页
为解决压力传感器中的高灵敏度和宽传感范围的平衡问题,受日常应用中光敏印章技术的启发,采用光敏印章辅助掩模技术制作基于聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)锥形微结构的石墨烯压力传感器,并且研究了不同圆锥尺寸对压力传感... 为解决压力传感器中的高灵敏度和宽传感范围的平衡问题,受日常应用中光敏印章技术的启发,采用光敏印章辅助掩模技术制作基于聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)锥形微结构的石墨烯压力传感器,并且研究了不同圆锥尺寸对压力传感器灵敏度的影响。结果表明,PDMS锥形结构的圆锥半径为1.5 mm时可有效提高灵敏度,双层PDMS锥形微结构的石墨烯压力传感器在0~0.5 kPa的工作范围时,灵敏度可达0.082 7 kPa^(-1);工作范围为0.5~3.0 kPa时,灵敏度为0.293 6 kPa^(-1),是目前相同种类、相同结构材料灵敏度的2.4倍。该双层PDMS锥形压力传感器具有62.5 ms的响应时间,125 ms的恢复时间,并呈现优异的重现性,适用于医疗保健、可穿戴电子、智能包装等领域。 展开更多
关键词 激光诱导石墨烯 光敏垫 激光雕刻 微锥结构 电容式压力传感器
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