激光致Al/TiO 2 和Al/MnO 2 含能薄膜等离子体特性研究

发布时间：2021-06-27 10:03

　　本文主要针对激光诱导含能薄膜等离子体特性在激光驱动飞片技术中的作用探索,研究TiO₂-Al、MnO₂-Al复合薄膜调制周期、激光脉冲能量和延迟时间对激光诱导TiO₂-Al和MnO₂-Al复合薄膜等离子体特性的影响。并对比研究激光脉冲能量、复合薄膜调制周期对TiO₂-Al-Al₂O₃-Al复合飞片和MnO₂-Al-Al₂O₃-Al复合飞片飞片速度的影响。本文使用真空磁控溅射技术制备TiO₂-Al、MnO₂-Al复合薄膜和TiO₂-Al-Al₂O₃-Al、MnO₂-Al-Al₂O₃-Al复合飞片,通过SEM、XRD等方法对复合薄膜进行表征,结果表明:复合薄膜不同材料膜层的分界面清晰可见,具有明显的层状... 

【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及研究意义
        1.1.1 激光驱动飞片技术
        1.1.2 含能复合薄膜
        1.1.3 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 氧化还原体系含能复合薄膜材料的研究概况
        1.2.2 复合飞片烧蚀层材料的研究概况
        1.2.3 复合飞片隔热层研究概况
        1.2.4 激光烧蚀薄膜产生等离子体研究概况
    1.3 本文的主要研究内容
2 Al-TiO_2、Al-MnO_2薄膜的制备与表征
    2.1 薄膜制备方法
        2.1.1 磁控溅射原理
        2.1.2 实验设备
        2.1.3 工艺流程及工艺条件
        2.1.4 镀膜流程
        2.1.5 薄膜制备参数
    2.2 复合薄膜表征
        2.2.1 薄膜XRD分析
        2.2.2 薄膜SEM分析
    2.3 小结
3 激光诱导Al-TiO_2、Al-MnO_2复合薄膜发射光谱分析
    3.1 等离子体特性研究理论与实验方法
        3.1.1 等离子体特性实验方法
        3.1.2 等离子体电子温度计算方法
        3.1.3 等离子体电子密度计算方法
    3.2 发射光谱定性分析
    3.3 等离子体电子温度
        3.3.1 等离子体温度测量
        3.3.2 激光脉冲能量对等离子体电子温度的影响
        3.3.3 复合薄膜等离子体电子温度随延迟时间的变化
    3.4 等离子体电子密度
        3.4.1 复合薄膜发射光谱展宽特点
        3.4.2 不同调制周期复合薄膜等离子体电子密度
        3.4.3 局部热力学平衡验证
    3.5 小结
4 复合等离子体驱动复合飞片速度特性研究
    4.1 飞片速度测量方法
    4.2 PVDF测速
        4.2.1 激光能量对Al-TiO_2飞片速度的影响
        4.2.2 激光能量对Al-MnO_2飞片速度的影响
    4.3 PDV测速
        4.3.1 飞片速度测试
    4.4 飞片形态分析
        4.4.1 薄膜剪切形貌表征
        4.4.2 飞片撞击形貌表征
    4.5 小结
5 总结
    5.1 本文工作总结
    5.2 创新点
    5.3 工作展望
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]激光驱动复合飞片冲击起爆HNS-Ⅳ实验研究[J]. 陈少杰,吴立志,沈瑞琪,叶迎华,胡艳.  爆炸与冲击. 2015(02)
[2]基于激光驱动的复合飞片参数与性能[J]. 覃文志,王猛,陈清畴,蒋小华.  含能材料. 2015(02)
[3]激光脉冲能量对激光诱导铝合金等离子体物理特性的影响[J]. 郑培超,刘红弟,王金梅,于斌,杨蕊,张斌,王晓蒙.  光子学报. 2014(09)
[4]基于Al/MoOx纳米复合薄膜的含能半导体桥研究[J]. 付帅,朱朋,叶迎华,李东乐,沈瑞琪.  爆破器材. 2013(06)
[5]Al/MoO3和Al/Fe2O3纳米含能薄膜制备与性能表征[J]. 付帅,朱朋,叶迎华,沈瑞琪,李东乐.  功能材料. 2013(15)
[6]激光驱动复合飞片加载金属箔板的成形能力[J]. 王霄,刘辉,沈宗宝,周建忠,胡杨,杜道忠,刘会霞.  中国激光. 2013(05)
[7]实验参数对激光诱导铝合金产生等离子体光谱的影响[J]. 朱德华,倪晓武,陈建平,张宏超.  光谱学与光谱分析. 2011(02)
[8]激光驱动飞片速度和完整性的影响因素分析[J]. 张文兵,龚自正,董洪建,杨继运,童靖宇,向树红.  航天器环境工程. 2007(03)
[9]烧蚀层厚度对飞片稳定性的影响[J]. 梁晶,单玉生,汤秀章,王钊,路建新.  原子能科学技术. 2007(02)
[10]缓冲气体对激光等离子体光谱特性影响的实验研究[J]. 郑贤锋,唐晓闩,凤尔银,杨锐,季学韩,崔执凤.  原子与分子物理学报. 2002(03)

博士论文
[1]基于含能复合薄膜的非线性电爆换能元[D]. 朱朋.南京理工大学 2014
[2]激光驱动金属飞片冲击起爆技术研究[D]. 吴立志.南京理工大学 2010
[3]激光驱动飞片点火设计技术研究[D]. 赵翔.中国工程物理研究院 2009

硕士论文
[1]反应性复合薄膜CuO-Al在激光驱动飞片技术中的性能研究[D]. 朱生华.南京理工大学 2015
[2]激光驱动飞片起爆系统能量利用率的研究[D]. 王猛.中国工程物理研究院 2013
[3]长脉宽KrF激光加速双层飞片研究[D]. 梁晶.中国原子能科学研究院 2005



本文编号：3252641