超臨界流體光學(xué)池的設(shè)計(jì)與超臨界流體折射率的測(cè)試.pdf

1、近臨界區(qū)流體的溫度、壓力改變時(shí)，其密度有較大幅度的改變，折射率等光學(xué)性質(zhì)也可能有較大的改變。本文主要目的是初步探索近臨界區(qū)流體折射率的有關(guān)現(xiàn)象和規(guī)律。其意義在于探討能否為激光脈寬壓縮、激光頻率調(diào)節(jié)提供新思路。 本文根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要設(shè)計(jì)了耐壓16MPa的超臨界流體光學(xué)池。建立超臨界壓力的方法是，用手動(dòng)試壓泵把液壓油壓到蓄能器中，高壓油壓縮蓄能器中膠囊的容積，使膠囊中流體壓力升高。根據(jù)蓄能器膠囊的容積壓縮極限和實(shí)驗(yàn)需要的壓力，經(jīng)過(guò)計(jì)算，

2、采用了二級(jí)增壓方案。建立超臨界溫度的方法是，恒溫水浴調(diào)節(jié)循環(huán)水的溫度，循環(huán)水通入光學(xué)池夾套內(nèi)，經(jīng)光學(xué)池池壁傳熱，將光學(xué)池內(nèi)流體溫度升到超臨界。窗口密封材料采用聚四氟乙烯，其優(yōu)點(diǎn)是承受高壓時(shí)變形小，不擋光。 邁克爾遜干涉法測(cè)量折射率是很精確的，但現(xiàn)有的邁克爾遜干涉儀都放不下超臨界流體光學(xué)池。搭建的大型邁克爾遜干涉裝置中，影響測(cè)量準(zhǔn)確度的因素很多。其中，最難解決的問(wèn)題是，調(diào)出等光程和要求步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行軌跡與光路嚴(yán)格平行。 用兩

3、點(diǎn)投射法測(cè)量了近臨界區(qū)t＝22.5℃、27℃、30℃、32℃、35℃、40℃和p＝5MPa、6 Mpa、7 Mpa、8 Mpa、9 Mpa、10 Mpa時(shí)二氧化碳的折射率，并觀察了各溫度壓力下二氧化碳的形態(tài)（如氣態(tài)、液態(tài)、氣液兩相區(qū)、超臨界區(qū)）和臨界乳光現(xiàn)象，記錄了各狀態(tài)下光斑的形狀（如圓點(diǎn)狀、彗星狀、長(zhǎng)條狀、火焰狀等），實(shí)驗(yàn)中不同密度下臨界乳光現(xiàn)象出現(xiàn)的溫度壓力并不相同，據(jù)此認(rèn)為物質(zhì)的臨界點(diǎn)不能僅由溫度、壓力決定，而應(yīng)由密度、溫度、壓