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大功率盘形激光焊接过程等离子体图像特征分析 被引量:5
1
作者 高向东 吕威兴 +1 位作者 游德勇 Katayama Seiji 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期5-8,113,共4页
研究一种基于等离子体图像特征的大功率盘形激光深熔焊质量分析及检测的新方法.以大功率盘形激光焊接Type 304不锈钢板为试验对象,应用高速摄像机摄取焊接过程中的等离子体图像,通过图像处理技术提取等离子体的面积和高度特征.以熔宽作... 研究一种基于等离子体图像特征的大功率盘形激光深熔焊质量分析及检测的新方法.以大功率盘形激光焊接Type 304不锈钢板为试验对象,应用高速摄像机摄取焊接过程中的等离子体图像,通过图像处理技术提取等离子体的面积和高度特征.以熔宽作为衡量焊接过程稳定性的因素,对比焊接过程中等离子体图像和焊接试件的熔宽变化,研究相邻等离子体图像的面积变化值和高度变化值在不同焊接质量区域中的平均值和基于不同阈值下所占的百分比,探索判定焊接过程质量稳定性的特征参量的统计规律.结果表明,所提出的方法能够对大功率盘形激光焊接Type 304不锈钢板焊接质量做出动态评估. 展开更多
关键词 大功率盘形激光焊接 等离子体图像 稳定性 不锈钢
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高分辨率表面等离子体显微镜综述 被引量:2
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作者 蔡浩原 《中国光学》 EI CAS 2014年第5期691-700,共10页
本文对表面等离子体显微镜的原理、架构和应用进行了综述,指出表面等离子体显微镜技术的未来发展方向是着力提高横向分辨率,接近光学衍射极限,以及发展与电化学、力学等微纳操纵手段结合的表面等离子体显微镜,形成微纳尺度下显微成像和... 本文对表面等离子体显微镜的原理、架构和应用进行了综述,指出表面等离子体显微镜技术的未来发展方向是着力提高横向分辨率,接近光学衍射极限,以及发展与电化学、力学等微纳操纵手段结合的表面等离子体显微镜,形成微纳尺度下显微成像和操纵的闭环测量路径。 展开更多
关键词 表面等离子体显微镜 细胞粘附 免标记 生物传感器 表面等离子体图像
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大功率盘形激光焊光致等离子体特征提取 被引量:2
3
作者 吕威兴 高向东 +2 位作者 仲训杲 莫玲 张勇 《现代焊接》 2011年第3期22-24,共3页
激光致等离子体是激光焊接过程中的一个重要现象,与焊接的稳定性、焊接质量以及能量利用率等都有着密切的关系。本文研究一种利用计算机图像处理技术提取等离子体图像特征的新方法。以大功率盘形激光焊接Type304不锈钢板为试验对象,应... 激光致等离子体是激光焊接过程中的一个重要现象,与焊接的稳定性、焊接质量以及能量利用率等都有着密切的关系。本文研究一种利用计算机图像处理技术提取等离子体图像特征的新方法。以大功率盘形激光焊接Type304不锈钢板为试验对象,应用高速摄像机摄取焊接过程中的等离子体图像,通过计算机图像处理技术提取等离子体图像的面积、高度和摆角特征参量。试验结果表明,所提出的方法能够准确有效的提取大功率盘形激光焊接光致等离子体的特征信息。 展开更多
关键词 大功率盘形激光焊接 等离子体图像 特征参量提取 Type304不锈钢
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不同能量水下激光诱导等离子体的轴向辐射分布特性研究 被引量:2
4
作者 薛博洋 田野 +2 位作者 宋矫健 卢渊 郑荣儿 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期1186-1190,共5页
激光诱导击穿光谱(LIBS)技术作为一项新兴的水下原位探测技术,备受海洋探测技术领域的关注。将这项技术推向实用化的关键之一是改善LIBS的远程探测能力,因此需要采用超击穿阈值的高能量探测激光。为观察超击穿阈值情况下的等离子体辐... 激光诱导击穿光谱(LIBS)技术作为一项新兴的水下原位探测技术,备受海洋探测技术领域的关注。将这项技术推向实用化的关键之一是改善LIBS的远程探测能力,因此需要采用超击穿阈值的高能量探测激光。为观察超击穿阈值情况下的等离子体辐射和动态击穿特性,采用图像与光谱相结合的方法,以KCl溶液为样品进行了系列实验研究。通过对1~20mJ不同能量激发下的等离子体图像分析,获得了不同激发条件下总辐射的轴向跨度和最亮点位置信息。随激光脉冲能量增大,等离子体长度增加,从1mJ时的0.49mm增加到20mJ时的1.83mm,同时辐射最亮点位置向激光入射方向移动了0.79mm。结合光谱探测分析,得出等离子体特征辐射的轴向空间分布也对激光能量有明显的依赖性。虽然不同能量下谱线强度呈相似的轴向空间分布,但钾原子辐射最强处的位置和相应强度均随能量变化,在5mJ激发下获得最佳辐射强度。实验结果表明,为满足远程LIBS应用需求,提高激光能量时应考虑其对原子辐射的影响。还对不同能量下的谱线的半高宽和信背比进行了观测分析。 展开更多
关键词 LIBS 激光能量 水下等离子体图像 等离子体发射光谱 空间分辨
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LIBS结合图像筛选方法提高钢铁中Cu、Cr、Mn元素检测稳定性研究 被引量:1
5
作者 郑培超 刘少剑 +6 位作者 王金梅 陈光辉 李刚 刘旭峰 田宏武 董大明 郭连波 《中国无机分析化学》 CAS 北大核心 2024年第2期223-232,共10页
优质特种钢材和低端粗钢之间的性能差异主要受其构成元素种类及其成分含量的影响,因此,如何快速准确地对物质成分进行定性及定量分析对钢铁产品的质量评估至关重要。针对传统方法难以实现对钢铁合金成分的快速准确检测的难题,采用激光... 优质特种钢材和低端粗钢之间的性能差异主要受其构成元素种类及其成分含量的影响,因此,如何快速准确地对物质成分进行定性及定量分析对钢铁产品的质量评估至关重要。针对传统方法难以实现对钢铁合金成分的快速准确检测的难题,采用激光诱导击穿光谱(LIBS)结合等离子体图像信息的方法,通过快速地对不同元素的特征光谱强度与激发生成的等离子体图像进行采集,分析两者之间的相关性,并通过提取的图像特征信息的异常值剔除了部分无效光谱数据,进而实现了对钢铁成分的高精度分析。通过分析延迟时间和激光能量等不同实验条件对元素特征光谱强度及其对应等离子体图像的影响规律,不仅证明了等离子体图像与光谱之间存在相关性,还利用等离子体图像特征信息的局部最优值确定了最优延迟时间、激光能量分别为1000 ns与50 mJ,并根据图像特征的平均阈值来筛选无效光谱数据。结果表明,图像筛选优化数据后,各元素谱线校准模型的决定系数(R^(2))分别从原始数据的0.978、0.986、0.957、0.935提升至0.995、0.997、0.968、0.957,且其定标曲线对未知样品元素的预测浓度相对标准偏差(RSD)下降为原始数据预测浓度RSD的50%左右。由此可知采用LIBS结合图像筛选方法可以减少定量分析的误差,提高预测结果精确度。 展开更多
关键词 光谱学 激光诱导击穿光谱 等离子体图像 定量分析 稳定性
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透镜到样品的距离对激光诱导等离子体的影响 被引量:13
6
作者 王静鸽 陈兴龙 +3 位作者 付洪波 倪志波 贺文干 董凤忠 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期318-325,共8页
利用具有时间分辨功能的ICCD相机对空气中激光诱导击穿合金钢产生的等离子体成像,同时采集了等离子体产生的发射光谱,针对焦距为100mm的聚焦透镜,研究了透镜到样品的距离(LTSD)对发射光谱强度、等离子体温度和等离子体形态的影响,并分... 利用具有时间分辨功能的ICCD相机对空气中激光诱导击穿合金钢产生的等离子体成像,同时采集了等离子体产生的发射光谱,针对焦距为100mm的聚焦透镜,研究了透镜到样品的距离(LTSD)对发射光谱强度、等离子体温度和等离子体形态的影响,并分析了产生影响的物理机制,对透镜到样品表面5个不同距离下等离子体光谱信号在样品表面垂直方向上的空间演变进行了分析。结果表明,透镜到样品的距离对等离子体的光谱信号、等离子体形态以及空间分布具有较大的影响。等离子体图像的像素强度与等离子体温度的变化规律基本一致,分别在透镜距离样品表面92mm和107mm处取得峰值,而92mm处对应最大值。对样品表面垂直方向上等离子体光谱信号的空间分布研究结果表明,不同聚焦位置下所产生的等离子体温度的空间分布不同,等离子体中不同谱线的光谱强度在空间的演变规律也有差别。 展开更多
关键词 光谱学 激光诱导击穿光谱 聚焦位置 等离子体图像 空间分布
原文传递
“阳”加速器上的Z箍缩诊断技术 被引量:11
7
作者 黄显宾 邓建军 +13 位作者 杨礼兵 谢卫平 张思群 周少彤 蔡红春 李晶 陈光华 任晓东 张朝辉 但加坤 段书超 周荣国 李军 欧阳凯 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期870-874,共5页
概述了为开展Z箍缩实验物理研究而建立的一些诊断技术和方法。这些诊断技术已成功应用于"阳"加速器(负载电流1.2 MA,上升时间85 ns)喷气和丝阵Z箍缩物理研究中,其中软X光8通道Dante谱仪和软X光闪烁体功率计主要用于软X光能段... 概述了为开展Z箍缩实验物理研究而建立的一些诊断技术和方法。这些诊断技术已成功应用于"阳"加速器(负载电流1.2 MA,上升时间85 ns)喷气和丝阵Z箍缩物理研究中,其中软X光8通道Dante谱仪和软X光闪烁体功率计主要用于软X光能段的辐射功率、能量和低能辐射能谱测量;椭圆弯晶谱仪、凸圆柱晶体谱仪和透射光栅谱主要用于X光辐射线谱和连续谱的测量,以获取等离子体密度、电子和离子温度等信息;X光八分幅针孔相机、分能段6通道X光掠入射针孔积分相机和激光差分干涉测量系统主要用于研究Z箍缩内爆动力学过程及等离子体参数等,并给出了这些诊断系统获取的典型实验结果,包括X光辐射功率、辐射能谱、等离子体内爆图像和密度分布等。 展开更多
关键词 “阳”加速器 Z箍缩 X光诊断技术 辐射功率 辐射能谱 等离子体图像
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氧化锆纳米薄膜的激光诱导击穿光谱(LIBS)分析技术研究 被引量:4
8
作者 孙玉祥 钟石磊 +3 位作者 卢渊 孙欣 马军艳 刘哲 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1376-1382,共7页
为了发展一种实时、快速、非接触,能对金属氧化物纳米薄膜中元素成分进行分析的检测方法,搭建了一套基于LIBS技术的薄膜检测分析系统。该系统可同时实现样品平面的精确定位,样品烧蚀坑形貌实时观测,等离子体成像和光谱采集等功能。样品... 为了发展一种实时、快速、非接触,能对金属氧化物纳米薄膜中元素成分进行分析的检测方法,搭建了一套基于LIBS技术的薄膜检测分析系统。该系统可同时实现样品平面的精确定位,样品烧蚀坑形貌实时观测,等离子体成像和光谱采集等功能。样品为在单晶硅基底上利用溶胶-凝胶法制备的约40nm厚的氧化锆功能薄膜,实验中将其放置在一个位移精度为0.01mm的三维平移台上。系统测试结果表明,在两束聚焦的连续激光辅助下,样品平面的定位精度达到了20μm,LIBS单脉冲检测光谱信号的面积分强度的重复性的相对标准偏差(RSD)达到了1.6%。在室温和大气环境下,对等离子体空间分布、信号强度随激发能量、时间参数和LTSD(激光聚焦点到样品表面的距离)参数而变化的情况从光谱角度进行了实验研究,并优化了实验参数和探测参数。利用实验得到的光谱数据,用玻尔兹曼方计算了等离子体的电子温度,利用硅的原子线计算了电子密度,对定量检测所必须的局部热力学平衡(LTE)条件进行了评价。 展开更多
关键词 激光诱导击穿光谱 薄膜 等离子体图像
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TC4钛合金光纤激光摆动焊抑制小孔型气孔的原因分析 被引量:22
9
作者 李坤 王威 +2 位作者 单际国 王旭友 陈武柱 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期43-46,共4页
采用光纤激光器对8 mm厚TC4钛合金板进行振镜摆动焊接,采用光谱仪和高速摄像机采集等离子体的光谱、图像及小孔的图像,分析摆动焊接抑制小孔型气孔的原因.结果表明,摆动光束对抑制钛合金小孔型焊接气孔具有显著作用;光束未摆动焊接时,... 采用光纤激光器对8 mm厚TC4钛合金板进行振镜摆动焊接,采用光谱仪和高速摄像机采集等离子体的光谱、图像及小孔的图像,分析摆动焊接抑制小孔型气孔的原因.结果表明,摆动光束对抑制钛合金小孔型焊接气孔具有显著作用;光束未摆动焊接时,焊缝中的气孔率达9.8%;光束摆动后焊缝中的气孔率均降低,其中焊接参数为5 k W,2 m/min,摆动参数为80 Hz,0.5 mm时,小孔形气孔被完全抑制.与光束未摆动相比,光束摆动焊接的小孔稳定性显著增加,其原因是光束摆动提高了光束与熔池液面的接触面积,金属蒸发增强,驱动小孔张开的径向力和轴向力得以增加. 展开更多
关键词 光纤激光摆动焊 小孔型气孔 等离子体光谱和图像 小孔稳定性 钛合金
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Dielectric barrier plasma dynamics for active aerodynamic flow control 被引量:6
10
作者 HAO JiangNan TIAN BaLin +3 位作者 WANG YuLin SONG YaHui PAN ShuCheng LI WenFeng 《Science China(Physics,Mechanics & Astronomy)》 SCIE EI CAS 2014年第2期345-353,共9页
The paper investigates the dynamics of a new multiple bipolar multiple Dielectric Barrier Discharges(DBD)actuator using in large-scale flow control.Particle image velocimetry experiments are performed to characteristi... The paper investigates the dynamics of a new multiple bipolar multiple Dielectric Barrier Discharges(DBD)actuator using in large-scale flow control.Particle image velocimetry experiments are performed to characteristic the effectiveness of the multiple bipolar DBD plasma actuator.The results show that the mutual interaction between the electrodes,one major disadvantage of traditional DBD characterized by reverse discharge can be entirely avoided,and a constantly accelerating electric wind velocity can be obtained by using the new multiple bipolar DBD plasma actuator. 展开更多
关键词 plasma actuator flow control PIV
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