摘要：采用２．５ｋＷＣＯ２激光器焊接不锈钢，设计一个由两个同轴圆管组成的双层喷嘴，研究了Ａｒ和Ｈｅ的组合方式、流量、喷嘴角度等对光致等离子体控制效果的影响。当内管通Ａｒ，外管通Ｈｅ且喷嘴角度大于４５°时可将等离子体完全抑制在蒸发沟槽之内，从而获得具有大的熔深和深宽比的焊缝。控制等离子体所需的Ｈｅ气流量与焊接速度有关，焊接速度增加。

摘要：设计了一套基于积分原理的准分子激光透镜阵列均束系统。通过对 18 块 4 mm×40 mm的柱面透镜叠放,组成9×9级的透镜阵列,将光束分成81束,彼此独立传播,实现了对准分子激光原始光束分束、放大。随后利用收集透镜将每束光叠加在同一位置,得到了在13 mm×13 mm范围内能量均匀度误差小于±5.00的光强分布。克服了原始光斑内部能量分布不够均匀的缺点,达到了准分子激光掩模投影加工的光束质量要求。相比于激光直写的加工方式,提高了加工效率。

摘要：采用激光光束的延迟位相分析法,研究了大功率CO_2激光束传输与聚焦时光束横截面的大小和光强分布的变换规律。采用大功率激光束光斑质量诊断仪测量了TLP6000型CO_2激光束在不同位置处横截面的大小和光强分布,理论分析与实际测量结果相吻合。根据延迟位相分析法,设计了在焦点附近获得最小的光强起伏变化的光学变换系统。

摘要：针对剪切力是芯片上影响干细胞培养的重要因素,其大小主要由培养基的流速梯度决定,利用realizableκ-ε有限元模型,对8种培养区结构进行了流体力学仿真,得出了培养区内的流速分布,并计算剪切力;通过对比分析,按照减小剪切力、减少液体残留2条要求,从8种结构中筛选出1种适合为干细胞培养提供培养液的结构.根据设计结果总结出2条设计经验.

摘要：利用Realizableκ-ε有限元模型,对17种气室结构进行了流体力学分析.通过对比分析,按照迅速换气并减少气体残留的要求,以减少气体流速较小部分所占气室体积的比例为优化条件,从17种结构中筛选出2种适合为干细胞培养提供气体的结构;总结出2条设计规律;在实际设计中对这一结构进行了适当改进,以进一步减少气体残留.仿真结果表明,本文筛选并改进的结构适用于干细胞培养微流控芯片.

摘要：介绍了一种新型大功率激光加工用光束带式积分镜的设计原理和实验结果.根据几何光学原理,采用多条带式曲面代替通常反射镜的回转曲面,形成带式积分镜.试验结果表明:激光光束经聚焦后,获得光强均匀分布的矩形光带,改善了激光热处理、淬火、熔敷和喷粉焊接等的激光加工质量.

摘要：提出用试验设计与人工神经网络相结合的方法 ,建立了一个激光切割工艺参数的选择优化的智能系统。通过试验设计的方法 ,只需做少数几次切割试验 ,将试验结果输入人工神经网络中进行训练和学习 ,系统便可经过自学得到切割结果与切割参数之间的隐含的定量关系 ,获得切割知识。在实际切割时 ,系统根据学到的切割知识 ,可以对任何给定的切割条件进行推理 ,对切割参数进行结果预测和优化。这种方法既不需要做大量的工艺试验 ,也不是单纯的专家经验 ,而是结合了两者的优点 ,使结果预测建立在既有试验数据又有专家知识的基础上 ,因而更加可靠、准确。该系统在激光方位切割的具体应用表明 ,系统能够准确给出定量的加工参数。

摘要：为了获得高峰值功率激光脉冲序列输出,以提高激光打孔过程中微孔的质量,减小再铸层的厚度,设计了一套系统:通过编制一定形状的外触发信号对Nd:YAG脉冲激光器进行声光调制,得到峰值功率为2.5×103KW的激光脉冲序列输出.研究了在不同外触发波形调制信号和不同延迟时间下(50-250μs)的激光脉冲序列形状.并从充放电回路和电光转换时间的角度,分析了延迟对脉冲序列的影响,由此得到对一般Nd:YAG脉冲激光器进行声光外调制的延迟时间为150 μs左右.

摘要：为弥补普通光学显微镜照明系统的不足,针对一般三维微结构的显微成像,提出并设计了一个可实现实时调节的三向光纤照明成像观测系统。系统采用计算机、D/A卡、驱动电路等硬件以及自主研制的控制软件,实现对任一光源的光强进行稳定连续的实时调节。通过自主设计的机械结构将光源、光纤、耦合头以及显微镜连接为一整体,实现光束入射方向、入射角和入射距离的任意调节。与通常的底部透射光照明系统进行实验比较,成像质量显著提高,不仅可以清晰观察目标对像的表面结构,还能得到立体感强的三维图像。针对面阵CCD显微测量系统的标定和标定误差问题,提出了螺旋微缝标定法。将螺旋测微计两铁钻形成的微缝作为标定的样本,配以适当的观测手段和计算方法,有效地消除或减小了各种误差,提高了系统的标定精度。通过系统标定和测量比较,系统的标定精度达到±0.0015μm,测量精度达到±1μm。实验结果表明,螺旋微缝标定法可以基本满足CCD测量系统标定的要求。

摘要：针对激光加工大功率激光功率密度分布测量的要求 ,采用空心探针扫描采样测量法 ,提出并建立了被测激光经探针小孔、探针内通道传输的数学物理模型 ,经计算 ,给出了包括探针微孔孔径、探针内通道尺寸、系统采样点数等系统参数 ,设计了新的测量系统 ,实现了对大功率激光光束、聚焦光斑功率密度分布的直接测量 ,测量结果与理论计算相吻合。测量仪能对CO2 激光和YAG激光进行直接测量 ,测量的功率大于 10kW ,功率密度大于 10 7W /cm2 ,测量激光光束的最大直径为 6 0mm ,激光聚焦光斑的直径小于 0 5mm。