激光烧蚀金属Al诱导等离子体的连续辐射

通过在Ｎｄ：ＹＡＧ激光烧蚀金属Ａｌ过程中，对诱导产生的等离子体连续辐射强度的时间和空间分布的测试结果，结合对烧蚀靶和收集板上电荷的时间分辨测量，研究讨论了激光诱导等离子体中连续辐射的产生机理，认为连贯辐射来自电子与气体的相互作用，轫致辐射为主要机理。     

紫外激光烧蚀金属Al靶诱导等离子体的发射光谱研究

通过测定紫外激光烧蚀Ａｌ靶诱导等离子体的发射光谱，研究了激光烧蚀Ａｌ靶的溅射过程和烧蚀环境气体对发射光谱强度的影响，提出电子碰撞激发模型，定性解释了烧蚀环境气体对等离子体发射光谱的增强效应。     

激光烧蚀溅射Al靶产生的Al离子的空间角分布

分别测定了紫外激光烧蚀Ａｌ表面溅射Ａｌ正离子的总离子空间角分布和离子平动能分辨的离子空间角分布。对紫外激光烧蚀Ａｌ表面溅射产生的两组具有不同最可几率平动能离子，平动能较大的离子为垂直靶面前向散射，平动能较小的离子为余弦分布。本文还讨论了产生两种不同角分布的机理。     

激光烧蚀Al表面溅射Al正离子的平动能分布测定和机理研究

用柱面镜离子能量分析器测定了准分子激光烧蚀Al靶产生的Al~+和Al~(2+)离子的平动能分布,Al~+离子平动能分布主要由二组离子构成,最可几平动能分别为15eV和50eV,较高平动能组离子的产生有一个激光通量阈值,大约为0.9J/cm~2,对产生两组离子的不同机理进行了研究和讨论。     

激光烧蚀金属Al产生电子和离子发射的研究

通过测定脉冲Ｎｄ：ＹＡＧ激光烧蚀金属Ａｌ过程中，在烧蚀靶和收集板上电荷时间分辨的测量，研究了激光烧蚀金属Ａｌ产生的电子和离子发射过程，以及烧蚀环境气压对电子和离子发射过程的影响。结果表明，在激光烧蚀过程中，靶上生成电子和离子，而电子较离子先从靶面出射，随着烧蚀环境气压的增高，饶蚀靶和收集板上的电荷量都迅速减少。     

金属玻璃飞秒激光烧蚀特性

采用飞秒激光对Zr基金属玻璃在空气中进行了表面烧蚀、微打孔与微细切割等过程的研究.通过扫描电镜(SEM)、能量弥散X射线(EDX)能谱分析与透射电镜(TEM)及电子衍射等方法,分析了飞秒激光烧蚀金属玻璃的表面形貌与加工区域发生的相关效应.实验与分析表明加工区域周围无熔融和液滴溅射现象,热影响区极小,并且无晶化现象发生,但飞秒激光微细加工金属玻璃时存在极薄的表面氧化现象.研究结果表明,在适当选择参数的条件下,飞秒激光烧蚀是一种极有前途的金属玻璃无晶化微细加工方法.     

脉冲激光烧蚀金属氧化物的物理化学过程及反应机理

本文回顾了前人有关脉冲激光烧蚀过程的各种理论模型，重点综述了脉冲激光烧蚀金属氧化物的物理化学过程及反应机理，并对激光能量不很高时金属氧化物的烧蚀过程提出了热控制机制的新观点。     

飞秒脉冲激光烧蚀金属的机理分析

为了深入理解超短脉冲激光烧蚀金属的机理,特别是烧蚀过程中靶面电子发射带来的影响,本文分析了飞秒脉冲激光烧蚀金属的机理,并在此基础上建立了一维热传导双温模型,模型考虑了电子热导率、热容、电子-晶格耦合系数等参数随温度的变化,以及表面热电子发射和多光子电离导致靶面的能量损失。选择波长为 800 nm,FWHM为100 fs,峰值功率密度为1.2×1017 W/m2 的高斯型单脉冲激光辐照铜靶进行数值模拟。并对计算数据进行分析,结果表明:多光子电离所导致的电子发射比热电子发射要强,但是热电子发射持续的时间长;多光子电离导致的电子发射带走的靶面能量比较大,在分析飞秒烧蚀过程中不可忽略。     

激光等离子体和烧蚀对含能材料的激光点火过程的影响

通过测试激光点火的延迟时间、等离子体电荷通量和等离子体对激光的吸收能力，研究了激光等离子体和烧蚀对激光点火过程的影响。实验采用的含能材料为B／KNO3(m(B)：m(KNO3)=40：60)，外加5％的酚醛树脂，激光器为脉冲宽度为680μs的Nd：YAG固体激光器。实验结果表明等离子体密度随激光能量的提高而增大，而且激光等离子体的电荷通量大于燃烧流的电荷通量。当激光能量密度低于某一临界值时，点火延迟时间随激光能量密度的提高而线性变短，然而激光能量密度超过该临界值后，激光点火延迟时间保持恒定。在实验条件下，激光等离子体几乎不吸收入射的激光能量，但是点火延迟时间的变化规律表明了烧蚀会阻碍激光能量向含能材料注入。     

激光烧蚀过程中冲量耦合系数的研究

首先分析了激光烧蚀过程中,对冲量耦合系数大小有影响的因素,然后利用简化的物理模型,对激光聚焦后直接烧蚀固体靶的情况进行了理论分析,并应用数值计算重点讨论了激光能量在靶物质中的不同分布对冲量耦合系数的影响。结果说明:能量的分布不是影响冲量耦合系数的主要方面,而靶物质材料和靶结构对冲量耦合系数会有较大影响。     

飞秒强激光超快烧蚀动力学过程的时间分辨研究

利用抽运-探测超快时间分辨阴影图方法研究了高强度飞秒激光脉;中烧蚀固体靶的动态物理过程.首次实验证实了40 J/cm2.50 fs激光脉冲烧蚀固体靶是一个同时涉及超快加热与超快光机械作用的复杂物理过程.该结果为深入揭示和理解超短脉冲激光烧蚀固体物质特别是金属材料的动态物理过程提供了新的关键性启示.     

飞秒激光加工镍钛合金的烧蚀阈值实验研究

利用飞秒激光微加工系统对镍钛合金的烧蚀阈值进行理论和试验研究.设计了不同功率和扫描速度下的镍钛合金多脉冲累积烧蚀实验,应用扫描电子显微镜观测并分析试件烧蚀区域的形貌特征,计算得到了不同扫描速度下的烧蚀阈值分别为2.02、2.40、3.04、5.46、15.44 J/cm2.然后分析了多脉冲的累计效应对镍钛合金烧蚀阈值的...     

脉冲激光烧蚀金属Cu产生电子和离子发射研究

通过对脉冲Ｎｄ：ＹＡＧ激光烧蚀金属Ｃｕ过程中的烧蚀靶和收集板上电压信号的时间分辨测量,研究了激光烧蚀金属Ｃｕ产生电子和离子发射过程及其受缓冲气压的影响。实验结果表明：在激光烧蚀过程中,烧蚀靶上产生离子和高能电子,高能电子较离子率先从靶面出射;随着烧蚀环境气压的升高,烧蚀靶与收集板上的电荷量迅速减少。     

气压对激光烧蚀Al靶诱导保护气电离的影响

用Nd：YAG脉冲激光烧蚀Al靶获得等离子体，脉冲能量固定在145mJ／pulse。用Ar气作保护气，利用时空分辨技术，采集了100Pa、lkPa、10kPa和100kPa气压下等离子体辐射的时空分辨谱。筒要描述了各气压下等离子体的辐射特征，详细分析了各气压下Ar的特征辐射规律。根据这些气压下Ar特征谱线的分布特征，简要论述了Ar气电离与气压的关系；用量子理论对此给予全面解释。进一步讨论了环境气体电离机制，认为环境气体对等离子体的连续辐射吸收是诱导环境气体电离的主要机制。     

纳秒脉宽激光烧蚀典型金属推进性能实验研究

为研究不同金属材料的激光烧蚀推进性能,对常见的七种金属材料:Al,Fe,Ni,Cu,Y,Ag,Au,使用波长1064 nm,脉宽8ns的Nd:YAG激光器在大气下进行烧蚀,测量了烧蚀质量、冲量、冲量耦合系数、比冲和能量转化效率等推进性能参数,获得了激光功率密度对推进性能的影响规律.实验结果表明:相同激光功率密度下,Fe...     

飞秒激光烧蚀研究进展

介绍飞秒激光烧蚀材料的机理论模型，阐述飞秒激光烧蚀的特性，揭示飞秒激光烧蚀的广泛应用前景。     

飞秒激光烧蚀玻璃基质金属薄膜直写衍射光栅

提出了一种新的制备光栅的方法,利用800 nm的飞秒激光扫描蒸镀在石英玻璃衬底表面的金薄膜,通过烧蚀金薄膜在衬底表面形成衍射光栅。用波长为532 nm的激光照射光栅,测量其一级衍射效率,测得的衍射效率最高为6.98%。通过改变激光扫描速度、激光功率、光栅周期等实验参数研究其对制备的光栅的一级衍射效率的影响,结果表明,降低激光扫描速度,减小光栅周期,或增加激光功率都能提高制备光栅的一级衍射效率。     

牛顿环揭示激光超快烧蚀细节

德国埃森大学研究人员用飞秒激光脉冲和时间分辨显微术观测了各种材料中的牛顿环。用牛顿环可以更好了解激光的烧蚀和确证与材料无关的烧蚀机制（见图）。过去几年中，以超快激光为基础的烧蚀已受到很大关注。这个过程对激光外科术和微加工等一系列应用都有重要意义。在研...