在基于等离子的设备中,纳米结构的金属选择通常会导致AG的出色性能或AU稳定性之间的不良权衡。以一种保留其有利特性的方式将AU和AG组合在一起,同时还利用协同效应来增强表面增强的拉曼散射(SERS)性能,超出了单个金属的能力。为了解决这个问题,使用基于电流替代的大区域纳米制造程序来创建具有多种形态和高度可调(通过可见的NIR)等离子体共振的混合体Au-ag纳米岛。他们的稳定性进行了全面研究,并证明是复杂的。但是,在正确的条件下,制造了具有银色等离子特性的Au-Ag纳米群岛,并在至少5个月内显示出稳定。此外,他们的SER效率甚至超过了Ag纳米群岛的效率。计算调查帮助解释了有利的属性,并为将来的传感器设计提供了见解。在纳摩尔范围内和轻度条件(低激光功率)中实现了模型分子的检测,这表明生物医学传感的潜力很大。超越
激光作为热源用于表面改性、焊接、熔覆、定向能量沉积 (DED) 等多种材料加工应用,由于其固有特性而广受欢迎,即易于产生高功率密度、快速加热和冷却速率 (10 3 –10 6 C/s),同时将热影响区和变形降至最低。在这些应用中,DED 是一项相对较新的技术,由于其能够直接从 CAD 模型逐层沉积复杂组件,因此在世界范围内得到了广泛的研究。然而,该过程由于在积聚过程中的热积累而受到各向异性的影响,从而影响最终的微观结构、力学性能和几何完整性 [1]。已有多项研究报告了量化与峰值温度、熔池大小等有关的热积累,并控制工艺参数以实现均匀性。Song 和 Mazumder [2] 使用双色高温计开发了一种基于熔池温度的控制系统。根据温度变化调节激光功率,以改善表面和几何完整性。Ding 等人 [3] 通过感应和控制粉末流速和熔池尺寸,开发了一种机器人激光 DED 系统中的几何再现性实时反馈系统。
利用三维动力学模拟,我们研究了具有预填充圆柱形通道的结构化激光辐照目标所发射的准直伽马射线束。该通道引导入射激光脉冲,从而产生缓慢发展的方位等离子体磁场,该磁场有两个关键功能:增强激光驱动的电子加速和诱导高能电子发射伽马射线。我们的主要发现是,通过利用具有最佳密度的通道,可以在不增加激光强度的情况下显著提高激光能量到伽马射线束 (5 ◦ 开角) 的转换效率。当我们将 P 从 1 PW 增加到 4 PW 时,保持激光峰值强度固定在 5 × 10 22 W/cm 2 ,转换效率随着入射激光功率 P 大致线性增加。这种缩放是通过在通道中使用 10 到 20 n cr 之间的最佳等离子体密度范围来实现的,其中 n cr 是电磁波的经典截止密度。相应的光子数按 P 2 缩放。一个直接受益于这种强缩放的应用是通过双光子碰撞产生对,在固定激光强度下,产生的对的数量按 P 4 增加。
在基于激光的金属粉末的定向能量沉积中,使用优化参数可以使用无缺陷的材料,而与这些优化的参数不同,通常会导致高孔隙率,高稀释度,高稀释度或不同的轨道几何形状。构建复杂的地理网格时的主要挑战之一是沉积的几何和热条件正在不断变化,这需要在生产过程中调整过程参数。为了促进此过程,可以使用诸如热摄像机之类的传感器从过程中提取数据并调整参数以保持过程稳定,尽管外部干扰。在这项研究中,研究了从同轴热摄像机中提取的不同信号并进行了比较以优化过程。为了研究这种可能性,以恒定激光功率沉积了五个重叠的轨道,以提取平均像素值以及熔体池面积,长度,宽度和方向。每个轨道沉积的行为是根据激光功率建模的,这些模型用于计算和测试基于不同信号的激光功率降低策略。结果表明,熔体池面积是用于有效过程控制的最相关的信号,导致稳定过程,仅轨道到轨道的信号变化的±1.6%。
6.I. Vayshenker、J. C. Bermudez、J. C. Molina、Z. E. Ruiz、D. J. Livigni、X. Li 和 J. H. Lehman,“NIST 和 CENAM 之间的双边光功率计比较”,《NIST 研究杂志》,113,4,1-4,2008 年 7 月至 8 月。7.I. Vayshenker、J. Li、L. M. Xiong、Z. X. Zhang、D. J. Livigni、X. Li 和 J. H. Lehman,“NIST 和 NIM 之间的光纤功率计比较”,《NIST 研究杂志》,115,6,1-4,2010 年 11 月至 12 月。8.D. J. Livigni,“高精度激光功率和能量计校准服务”,NIST 特别出版物 250-62,2003 年。9.N. P. Fox,“陷阱探测器及其特性”,Metrologia 28,197-202,1991 年。10.J. H. Lehman 和 X. Li,“光纤功率计量的传输标准”,Eng.和 Lab.Opt. 中的注释& Phot.News,Vol.10,No.5,1999 年 5 月,存档于 Appl.Opt.第 38 卷,第第 34 页,第7164-7166 页,1999 年。11.J. H. Lehman 和 C. L. Cromer,“用于校准光纤的光阱探测器
摘要:直接金属沉积(DMD)可用于表面的覆层以及修复零件和功能的修复和增材制造。过程监视和控制方法可确保制造过程中的质量一致。通过光发射光谱进行过程辐射进行监测可以提供有关过程条件和沉积层的信息。这项工作的目的是使用光谱仪从过程中测量光学排放,并识别光谱中的元素线。单光谱已从该过程中记录下来。基于CO的粉末(METCOCLAD21)的单个轨道在S235碱基材料上被覆盖。已经研究了各种过程参数对元素线发病率和强度的影响。此外,已经对光谱排放的激光束,粉末射流和底物之间的相互作用进行了单独检查。结果表明元素线不经常发生。因此,单光谱被分类为包括元素线(A型)和不包括元素线(B型)的光谱。此外,只能检测到非离子元素,铬经常出现。表明,增加激光功率会增加A型光谱的发生率和特定CR I线的强度。,元素线仅在激光束与沉积层的熔体池相互作用中经常发生。
以快速前往火星为设计目标,探索定向能应用于航天器任务设计。随着光子激光技术的不断发展,预计将实现前所未有的尺寸(直径 10 米)和功率(100 兆瓦)的地球激光阵列。这种尺寸的相控阵激光器结合大气补偿,能够将激光功率传送到地月空间的航天器,入射激光通过充气反射器聚焦到氢加热室中。然后,氢推进剂通过喷嘴排出,实现 3000 秒的比冲。该架构可通过回燃机动立即重复使用,以返回推进装置,同时仍在地球激光的射程范围内。能够承受更大的激光通量,从而实现高推力和高比冲的组合,与激光电推进相比,这种方法更具优势,并且占用的参数空间类似于气芯核热火箭(无需反应堆)。加热室及其相关的再生冷却和推进剂处理系统是设计的关键要素,在本研究中受到特别关注。还详细分析了经过 45 天的飞行后到达火星所需的天体动力学和极端空气捕获机动。讨论了激光热推进作为太阳系及其他地区其他快速飞行任务的有利技术的应用。
水凝胶是由由亲水性单体形成的聚合物链组成的三维天然或合成的交联网络。由于能够模拟天然细胞外基质的许多特性,因此水凝胶已被广泛用于生物医学领域。可以通过各种聚合策略(例如加热和氧化还原)获得水凝胶。但是,光化学是该领域研究人员最有趣的方法之一。明胶 - 甲基丙烯酰基(Gelma)继承了明胶的生物学活性,并已成为生物材料领域的黄金标准之一。gelma作为可光聚合的水凝胶前体,可用于通过两光子聚合物化为生物医学应用制造3D多孔结构。我们报告了一种基于Gelma的光致天的新公式,并将其用于制造一系列两光子聚合结构,最大分辨率小于120 nm。通过调整两光子聚合处理处理中的扫描速度,激光功率和层间距值,研究了过程参数对3D结构制造的影响。体外生物学测试表明,本文在两光子聚合中产生的3D水凝胶是生物相容性的,适用于MC3T3-E1细胞。
热电发电机在航空航天和飞机应用方面具有巨大潜力。然而,传统的热电设备制造方法严重限制了设备的适应性,从而限制了其市场化程度。激光粉末床熔化是一种增材制造方法,在生产热电设备方面显示出巨大的潜力。与金属相比,热电材料由于导热系数低、脆性断裂特性和不规则粉末颗粒形貌而面临独特的挑战。本文,我们介绍了通过激光粉末床熔化制造 Bi 2 Te 3 热电部件的加工程序。我们确定了关键工艺参数的成功组合——激光功率、扫描速度、扫描距离和粉末层厚度——以获得在密度和物理性能方面高质量的部件,并且我们展示了工艺参数变化对成品部件质量的影响。虽然体积能量密度不能唯一地决定部件质量,但它是确定热电材料工艺参数的有用指南,对于 Bi 2 Te 3 ,最佳值在 9 到 11 J/mm 3 之间。我们成功制备了不同自由形状的Bi 2 Te 3 粉末。结果表明,该方法可以更广泛地扩展到其他半导体材料,包括适用于空间应用的热电发电材料。
抽象目的 - 本文旨在对激光工程净成型(镜头)过程进行全面审查,以期为读者提供对金属零件的可控且固定的构建参数的深入了解。作者讨论了过程参数之间的效果和相互作用,包括:激光功率,扫描速度和粉末进料速率。此外,作者显示了过程参数之间的相互作用在实现所需的微观结构,宏观结构,几何精度和机械性能方面至关重要。设计/方法论/方法 - 在本手稿中,作者回顾了当前的研究,研究了使用镜头工艺制造过程时对最终产品的过程及其对最终产品的影响。作者还讨论了这些参数如何与重要的构建方面相关联,例如熔体池尺寸,孔隙率和几何精度的体积。发现 - 作者得出的结论是,研究大大丰富了对镜头构建过程的理解,但是,许多研究还有待完成。重要的是,作者表明,迄今为止,有许多详细的理论模型可以预测沉积的最终属性,但是,基于输入参数的同步行为,需要更多的研究来允许对标准工业零件的构建过程进行合理的预测。独创性/价值 - 本文打算提出有关可能促进该镜头技术有效性的可能研究领域的问题。
