透明激光陶瓷
"一本沟通基础研究与应用开发的著作,既有助于基础研究者了解工程实践和需求,也有助于应用开发者掌握理论机制与解释。 一本理论、成果和案例有机结合,融学术严谨性和知识通俗性为一体的著作。 "

作者:陈昊鸿、雷芳

丛书名:变革性光科学与技术丛书

定价:269元

印次:1-1

ISBN:9787302619819

出版日期:2023.03.01

印刷日期:2023.03.15

图书责编:鲁永芳

图书分类:学术专著

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已实现千瓦级激光的透明激光陶瓷为现有的、基于晶体和玻璃的激光应用带来了革新,奠定了未来实现核聚变和空间太阳能收集等先进工程的基础,有助于中国“稀土经济”的发展。结合工程实践案例,本书从光功能材料研究的视角,系统介绍了这类新兴材料的结构、性能、制备、应用和发展,包括历史起源,独特多晶结构的影响,从传统不透明到透明激光应用时陶瓷结构和工艺所需的改进与理论机制,面向材料激光的虚拟设计与模拟,以及对今后技术和材料发展的展望。

陈昊鸿,博士,副研究员,2003年起就职于中科院上海硅酸盐研究所,现主要从事激光、闪烁和照明显示用透明陶瓷的制备与性能研究,期间参与了“先进透明陶瓷制备与性能调控的基础科学问题研究”、“激光透明陶瓷的可控制备与性能优化”等重点项目,作为第一作者及合作者发表论文近100多篇(h=25),授权专利13项,已出版学术著/译作4部:《发光材料》、《稀土陶瓷材料》、《粉末衍射理论与实践》和《晶体结构精修》。

序 最早与陶瓷结缘还是20多年前在厦门大学读本科的时候,当时跟着熊兆贤教授熟悉介电陶瓷的制备流程,了解了陶瓷领域中诸如球磨、排胶、预烧和烧结等概念,期间阅读了金格瑞(Kingery)的《陶瓷导论》(中译本),随后就将研究兴趣转向了材料学、晶体学和物理化学领域,侧重于基础研究。原因与金格瑞一样,笔者对陶瓷领域长期依赖甚至已经引起金格瑞在其著作中反感的“经验”并不满意,而且已经懂得了优化制备工艺与科学研究之间的区别,因此更乐意于从理论的角度揭示那些“经验”背后的东西。 透明激光陶瓷实际上可以直接称为激光陶瓷,“透明”的前缀主要是强调其不同于一般陶瓷的外观。这是一个既传统又新颖的事物。“传统”是因为20世纪60年代激光出现后,就开始了透明激光陶瓷的探索,其历史实际上比更广为人知的激光玻璃还要早,与激光晶体几乎同时出现。然而它又是“新颖的”: 直到20世纪90年代才引起陶瓷界的注意,并发展为先进陶瓷的一个分支。而且到目前为止,相比于已经广泛进入工程应用的激光晶体和激光玻璃,透明激光陶瓷虽然在实验室样机中取得了应用,但是仍属于潜在的替代者。 这种“传统”与“新颖”之间的矛盾来源于“理论”落后于“经验”。虽然从科学史的角度来看,理论落后于经验的事情很常见,比如麦克斯韦的电磁理论就是在法拉第和安培等积累了大量电磁学经验后才出现的,但是透明激光陶瓷的这种落后却是另一回事。它不是需要某个伟人来建立新的理论,而是仅仅需要坚持原有的、长期以来被陶瓷领域的“经验”掩盖而表面看来缺失的理论,其中又以光散射理论为首。池末(Ikesue)在回忆Nd:YA...

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第1章绪论

1.1基本概念

1.1.1透明

1.1.2激光

1.1.3陶瓷

1.1.4陶瓷组成描述

1.2陶瓷起源

1.2.1由陶到瓷的演变

1.2.2“陶瓷”术语的形成

1.3传统陶瓷

1.3.1结构陶瓷

1.3.2功能陶瓷

1.3.3复合陶瓷

1.4透明化探索

1.4.1透明陶瓷化的意义

1.4.2Lucalox陶瓷的发明

1.4.3透明陶瓷

1.4.4透明激光陶瓷的发展

1.5透明激光陶瓷

1.5.1单组分透明激光陶瓷

1.5.2多组分透明激光陶瓷

1.5.3复合透明激光陶瓷

参考文献

第2章物理化学性质

2.1激光离子与能级跃迁

2.1.1发光中心与能级跃迁

2.1.2激光的激发、发射与退激

2.1.3激光离子

2.1.4可调谐激光器

2.2晶体场效应

2.2.1晶体场与能级简介

2.2.2晶体场畸形效应与光谱展宽

2.2.3多中心发射与光色调控

2.3能带与基质效应

2.3.1发光的能带机制

2.3.2激光的基质效应

2.3.3陶瓷制备过程的影响

2.3.4发光的尺寸与掺杂缺陷效应

2.4光散射与光吸收

2.4.1陶瓷中的光散射

2.4.2晶界与双折射

2.4.3吸收、泵浦与量子亏损

2.4.4散射与吸收性能评价

2.4.5影响陶瓷透明性的因素

2.5热性质

2.5.1激... 查看详情

本书列入“十四五”时期国家重点出版物出版专项规划·重大出版工程规划项目,受国家出版基金资助。本书既可作为激光相关材料和器件研究、生产与管理人员的参考资料,也可作为激光陶瓷相关课程的教材和科普读物。

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