YAG倍頻激光對(duì)不同充氫率含氫鈀材的“過熱”觸發(fā)研究.pdf

1、在H-Pd氣固系統(tǒng)中，研究了不同的YAG倍頻激光對(duì)氫含量不同的充氫鈀材照射(“觸發(fā)”)后，系統(tǒng)產(chǎn)生的“過熱”與激光脈沖頻率、強(qiáng)度的關(guān)系。即在系統(tǒng)達(dá)到平衡態(tài)后，通過測(cè)量 YAG 倍頻激光觸發(fā)純鈀和含氫鈀引起的熱效應(yīng)，來研究激光功率、鈀材含氫率(充氫率)對(duì)“過熱”的影響。鈀材充氫采用的方法是：通過表面處理在常溫低壓(P<1atm H<,2>)條件下把氫原子引入鈀金屬內(nèi)部。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在室溫條件下可以將氫原子充入到鈀晶格中，其充氫率(x=[

2、H]/[Pd] 原子比)最高可達(dá)0.85±0.01。激光觸發(fā)含氫鈀材“過熱”實(shí)驗(yàn)是通過改變激光脈沖頻率(4種)與激光器工作電壓(4 種)來完成的。通過排列組合利用十六種不同功率 YAG 倍頻激光分別對(duì)充氫率為 0、0.20、0.29、0.40 及 0.85 含氫鈀進(jìn)行觸發(fā)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在 60 組觸發(fā)含氫鈀材的“過熱”實(shí)驗(yàn)中，產(chǎn)生“過熱”現(xiàn)象的有 13 組(21.7％)。隨著充氫率的增加，“過熱”出現(xiàn)的次數(shù)減小；當(dāng)充氫率為0.85時(shí)，

3、系統(tǒng)中沒有“過熱”出現(xiàn)。在本系統(tǒng)中，低充氫率有利于“過熱”的出現(xiàn)。本研究中產(chǎn)生的最大“過熱”功率為64.54±0.08mW，此時(shí)的 x=0.21±0.01，激光功率為0.70±0.01W；當(dāng)激光作用時(shí)間為3.6x10<'3>秒時(shí)，總的“過熱”量為232.2±0.03J：平均到每個(gè)鈀原子放出的熱能為(4.62±0.006)×10<'-17>J，平均每個(gè)氫原子所放出的熱量為(8.87±0.03)×10<'-17>J。出現(xiàn)的最小“過熱”功率為

4、 1.42±0.02mW，在激光作用的3.6×10<'-3>秒時(shí)間里，“過熱”量為5.1±0.08J。平均每個(gè)鈀原子放出的熱能為(1.01±0.02)×10<'-18>J，平均每個(gè)氫原子所放出的熱量為(5.07±0.07)×10<'-18>J。只有約21％的激光觸發(fā)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生“過熱”的原因可能是，YAG倍頻激光的波長(zhǎng)532nm并非本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)含氫鈀材的共振波長(zhǎng)(實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)溫度為35.05±0.08℃)，但在非共振波長(zhǎng)激光照射含氫鈀時(shí)，可通過調(diào)