铝靶激光热应力的实验研究

 用高温应变计和热偶计等诊断技术，研究连续波氧碘化学激光（CW/COIL）与铝合金板作用产生的激光热应力。当照射靶面激光强度约1 000 W/cm²时，激光热应力随靶厚的增加而快速减小。当激光辐照靶材厚度h＝1.00 mm、激光强度I＝640~980 W/cm²时，激光热应力随辐照靶面激光强度的增加而增大。两者的激光热应力－时间曲线随靶厚的减薄或随辐照靶面激光强度的增加而变得越来越复杂。当靶厚h≤2.50 mm，辐照靶面激光强度I≥800 W/cm²时，激光热应力强度超过激光辐照区材料断裂强度，萌生许多孔洞裂纹，引起材料断裂破坏。     

序列尖峰脉冲激光对铝板熔融热-力效应研究

 本文用金相显微和扫描电镜诊断技术，对序列尖峰脉冲准连续激光束辐照LY12CZ和LF6M铝合金板材，产生激光热熔融与激光热应力效应，使照射区板材引生激光烧蚀池和许多断裂裂纹，造成材料断裂破坏的机理，进行了研究。给出了激光热应力、裂纹扩展应力与照射激光强度的变化关系和研究结果。     

多级光探针及炸药爆轰流场的实验研究

本文介绍的新结构多级光探针,具有尺寸小、精度高、灵敏度高、经济、可靠、使用方便、适于恶劣环境等特点,性能明显优于国外Helb所报导的结果。 借助光探针—变象管技术,研究了TNT/RDX炸药内部的爆轰流场。沿爆轰传播方向,在浇铸炸药时放置数根光探针。几十个弱光信号经光纤传输和多路光纤耦合装置,由变象管相机系统记录、贮存及数据处理,不但立即显示测试波形及数据,而且避免了人为的判读误差。从而测量了爆轰波传播的相速度以及爆轰速度,确定了炸药内     

CW／COIL照射LF 6M铝合金板热耦合效应研究

用热电偶计和热象仪探测靶升温，积分球－光电转换放大测量反射率，金相显微图象数据处理和电子天平称量获得激光照射质量和熔融质量等诊断技术，对连续波（波长１．３１５μｍ）氧碘化学激光（ＣＷ／ＣＯＩＬ），与ＬＦ６Ｍ板相互作用的有效热耦合系数α＿（ｅｆｆ）和热耦合率α＿ａ，进行了实验测量。当照射靶面激光强度Ｉ≈（０．６０～１．１３）ｋＷ／ｃｍ￣２和发生熔融时，α＿（ｅｆｆ）≈０．１６～０．１８和α＿ａ≈０．２０～０．２５（工业商品铝表面）；α＿（ｅｆｆ）≈０．１１和α＿ａ≈０．１２～０．１４（表面加工粗糙度１６μｍ）。当Ｉ≈０．０７～０．１１ｋｗ／ｃｍ￣２和表面不发生熔融时，α＿ａ≈０．０９～０．１０（工业商品铝表面），α＿ａ≈０．０２～０．０３（表面加工粗糙度１．６μｍ）。     

长脉冲激光辐照铝靶的一维热熔融

给出长脉冲1.06μm激光对LY12铝板一维热熔融的有效熔融热、激光熔融阈值强度和金相显微分析的结果。得到激光加热与激光热应力联合引起材料破坏的新见解。当入射激光强度I=24～220kW/cm~2时,有效熔融热Q=3.5～57kJ/g,激光熔融阈值强度为10kW/cm~2。     

长脉冲激光辐照LY—12铝靶烧蚀表面的后退速度

用烧穿靶法测量自由振荡长脉冲 1.06μm会聚激光束烧蚀LY-12铝合金靶时间,用电子微量天平、金相显微仪、收集器等测量激光烧蚀铝靶材参量Am和h的技术,给出激光束烧蚀铝靶的烧蚀表面后退速度和烧蚀速度的结果。当烧蚀靶材的激光通量I=10~5～10~7W/cm~2时,烧蚀表面后退速度为0.5～3.8m/s,烧蚀速度为 1～8g/s。     

自由振荡钕玻璃激光照射下LY12铝靶的喷溅和吸收波现象

本文研究了在自由振荡钕玻璃激光照射下LY12铝靶产生喷溅的物理机制及特性。这种幅度与时间无规律变化的激光序列尖峰脉冲的单个脉冲宽度约2μs，脉冲间隔约5μs。在这些脉冲作用下产生的喷溅过程也呈现相应的序列特性。在10^7W／cm^2的激光平均功率密度下，个别的尖峰脉冲功率密度可大于10^8W／cm^2。用分幅和扫描高速相机分别测量速度较低的喷溅物汽化运动图象，观察到了以7．7mm／μs的速度逆着入射激光方向传播的靶蒸汽和等离子体的喷溅过程，这相应于激光吸收波现象，并发现有屏蔽效应。     

LY12铝靶激光热烧蚀的实验研究

给出波长为1.06μm的两种脉冲持续时间的会聚激光束照射LY12铝靶的热烧蚀结果。由金相显微仪、扫描电镜观察获得的烧蚀坑孔的显微照片表明,在脉冲持续时间为1.6ms光束照射下。铝合金不仅产生强汽化,而且伴随着严重的液相冲刷效应,其热烧蚀率在焦点处为360～500μg/J,在焦前40mm处为45～140μg/J。而在脉宽100ns的单脉冲激光束照射下,铝合金产生强汽化,但未发生液相冲刷,热烧蚀率为4～10μg/J。