论文部分内容阅读
氦氖激光陀螺是惯性导航系统的核心器件，其工作原理是基于环形谐振腔内气体辉光放电产生激光，利用激光双向行波间的谐振频率差，实现载体角速度的测量，在国防科技及国民经济的相关领域应用中占有重要地位。氦氖激光陀螺环形谐振腔与电极之间的铟封品质是氦氖激光陀螺铟封失效的关键因素之一。采用分子动力学方法，以微晶玻璃谐振腔与铝阴极以及铜阳极的铟封界面为研究对象，研究了原子尺度的Al-In、Cu-In-微晶玻璃铟封界面。应用Materials Studio 软件构建了LAS 微晶玻璃初始构型，研究分析了降温机制以及粒子间键长键角，获得β-石英固溶体微晶玻璃结构模型；建立铝阴极、铜阳极和铟环结构以及Al-In-微晶玻璃和Cu-In-微晶玻璃三维界面模型，形成了三维界面的初始模型，对其进行300K 平衡态弛豫预处理、400K NVT 动力学运算、退火处理，实现了界面原子的互扩散，获得了界面平衡构型。通过数值计算平衡构型以及界面结构层的能量，利用其差值与界面面积之比获得理想界面的结合能，经数据分析得到Al-In、Cu-In 以及In-微晶玻璃界面的结合能，表明Al-In 界面强度高于Cu-In 界面，前两者界面强度皆高于In-微晶玻璃界面，为铟封失效机理的研究提供了依据。