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基于法布里-珀罗腔产生飞秒激光脉冲串在ITO薄膜表面精密加工
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作者 李重周 王培尧 +3 位作者 龙明泉 许宇锋 韩若中 贾天卿 《光子学报》 北大核心 2025年第5期33-46,共14页
利用法布里-珀罗腔对飞秒激光进行时域整形,得到输出子脉冲间隔在1~1500 ps内灵活可调的飞秒激光脉冲串,在厚度为185 nm的ITO薄膜上加工出高质量的刻蚀线。实验结果显示,利用飞秒激光脉冲串加工得到的单根刻蚀线在线边沿粗糙度上明显优... 利用法布里-珀罗腔对飞秒激光进行时域整形,得到输出子脉冲间隔在1~1500 ps内灵活可调的飞秒激光脉冲串,在厚度为185 nm的ITO薄膜上加工出高质量的刻蚀线。实验结果显示,利用飞秒激光脉冲串加工得到的单根刻蚀线在线边沿粗糙度上明显优于原始高斯光加工的刻蚀线。利用子脉冲间隔为150 ps、激光能流密度为0.49 J/cm^(2)、扫线速度为0.2 mm/s的脉冲串加工得到的刻蚀线质量较高,线宽度仅有1.45μm(顶部)和0.95μm(底部),线边沿粗糙度仅有9.48 nm。该加工工艺配合平移台,实现了高质量的排线和任意曲线的导线。 展开更多
关键词 激光加工 法布里-珀罗腔 激光脉冲 刻蚀线 ITO薄膜
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基于脉冲光泵浦的mJ级棒状Yb:YAG飞秒激光放大器(特邀)
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作者 冯汝毅 邹跃 +4 位作者 郝静宇 王思佳 刘博文 范锦涛 胡明列 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第3期130-138,I0001,共10页
高功率泵浦引入的热效应是影响固体激光放大器实现高脉冲能量、高光束质量脉冲放大输出的因素,采用脉冲光泵浦的形式能够有效缓解热效应带来的影响。基于同步脉冲光泵浦方式,结合啁啾脉冲放大技术,仅通过单级棒状Yb:YAG双通行波激光放大... 高功率泵浦引入的热效应是影响固体激光放大器实现高脉冲能量、高光束质量脉冲放大输出的因素,采用脉冲光泵浦的形式能够有效缓解热效应带来的影响。基于同步脉冲光泵浦方式,结合啁啾脉冲放大技术,仅通过单级棒状Yb:YAG双通行波激光放大,压缩后获得单脉冲能量为1.65 mJ、重复频率为1 kHz、脉冲宽度为623 fs、光束质量因子为M2X=1.13,MY2=1.14、2 h功率稳定性为0.85%(RMS)、10万个脉冲间能量稳定性为1.11%(RMS)的高光束质量飞秒激光输出。将其作为基频光注入到基于补偿板的三倍频系统中,通过优化基频光光斑尺寸以及晶体厚度,得到单脉冲能量为0.438 mJ、中心波长为344 nm的紫外飞秒激光,三次谐波的总转换效率高达26.5%。 展开更多
关键词 固体激光 激光 啁啾脉冲放大 频率转换
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飞秒激光抛光金属钛表面研究
3
作者 杨肖康 李朋 +2 位作者 王自 王明伟 刘洪亮 《光电工程》 北大核心 2025年第6期63-71,共9页
使用波长为515 nm的飞秒激光对金属钛表面实施抛光操作,深入剖析在不同激光参数条件下加工区域表面形貌的形成机制。通过改变激光焦点位置抑制驼峰状结构的产生,加工质量得到明显改善,给出抛光金属钛最佳激光参数窗口。实验发现,激光焦... 使用波长为515 nm的飞秒激光对金属钛表面实施抛光操作,深入剖析在不同激光参数条件下加工区域表面形貌的形成机制。通过改变激光焦点位置抑制驼峰状结构的产生,加工质量得到明显改善,给出抛光金属钛最佳激光参数窗口。实验发现,激光焦点处于样品表面时,随着加工层数的递增,驼峰状结构尺寸不断增大,并由样品划痕处逐步蔓延至整个加工区域。当能量密度达25.88 J/cm2时,正离焦量在0至2.5 mm范围内逐渐增大,驼峰状结构随之逐渐减小直至完全消失,抛光深度从38.94μm提升至108.02μm;当离焦量为2.5 mm时,表面粗糙度从原始的1.496μm降低至0.314μm。 展开更多
关键词 激光加工 金属 抛光 表面粗糙度
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单/双脉冲飞秒激光冲击强化对表面性能的影响
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作者 石晓波 苏子龙 +3 位作者 解恩涵 冯诗和 龙雨 周柱坤 《表面技术》 北大核心 2025年第1期228-241,共14页
目的探究单/双脉冲飞秒激光冲击钛金属对其表面质量和表面硬度的影响。方法利用飞秒激光对钛金属表面直接进行冲击,通过超景深显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、SEM能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计等仪器,表征和分析样品的微观... 目的探究单/双脉冲飞秒激光冲击钛金属对其表面质量和表面硬度的影响。方法利用飞秒激光对钛金属表面直接进行冲击,通过超景深显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、SEM能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计等仪器,表征和分析样品的微观形貌和力学性能。结果单脉冲主要产生鱼鳞状结构,双脉冲主要产生凹坑状结构,在相同功率下,单脉冲加工后的表面粗糙度低于双脉冲。重复频率和加工次数的增加能提高低脉冲能量下的表面质量。经低功率飞秒激光冲击后,在钛表面观察到激光诱导周期性结构(LIPSS),经多次加工后出现了颗粒和团簇等氧化结构。在表面粗糙度Ra低于1.6μm时,采用双脉冲fs-LSP可将钛表面显微硬度的提高幅度达到42%,并且在极高重复频率(5 MHz,8.1 W)下,表面显微硬度的提升幅度约为85%,而单脉冲fs-LSP的最大提升幅度为32%。在相同参数下,双脉冲能植入更高的残余压应力。增加加工次数能进一步细化晶粒,并在热积累受限时提高残余压应力。结论脉冲能量及其与材料的作用时间是影响表面形貌和硬度变化的主要因素,它受到激光功率、重复频率和加工次数的综合影响。双脉冲可以有效增大飞秒激光对钛金属表面的冲击压力,从而植入更大的残余压应力。fs-LSP表面硬度的提升来源于加工硬化、细晶强化和氧化层硬化的综合作用。 展开更多
关键词 激光冲击 单/双脉冲 表面质量 表面显微硬度
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面向精密实验的飞秒激光精密加工技术研究进展 被引量:1
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作者 何煦 马云灿 +10 位作者 马骁 曹柱荣 喻寅 银颖 李晶 杨靖 孟立民 李军 陶天炯 杨昊 蒋均 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第1期134-146,共13页
飞秒激光精密加工技术具备极短脉冲宽度避免或缓解热效应、极高峰值功率密度适用于任意固体材料、极小焦斑尺寸实现微区精准去除或改性等三个方面的特性,满足精密诊断/测量实验涉及的各类难加工及特种材料的安全精密加工需求。高稳定性... 飞秒激光精密加工技术具备极短脉冲宽度避免或缓解热效应、极高峰值功率密度适用于任意固体材料、极小焦斑尺寸实现微区精准去除或改性等三个方面的特性,满足精密诊断/测量实验涉及的各类难加工及特种材料的安全精密加工需求。高稳定性高重复频率飞秒激光器的应用,弥补了低重复频率飞秒激光难以实现高速扫描的不足,这为精密实验所需各类精密样品/样件的高效精密加工提供了重要能量源。以中国工程物理研究院各研究所精密实验对精密样品的安全高效精密加工需求为切入点,分别以激光X射线精密靶材及结构、炸药材料微结构、超硬材料复合折射透镜结构、微型探头光纤精密固定结构、太赫兹滤波器核心结构等典型应用场景为例,介绍了高重频飞秒激光精密加工技术在难加工材料和特种材料安全高效精密加工方面的研究进展。 展开更多
关键词 激光 精密加工 金属材料 炸药材料 超硬材料
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飞秒双脉冲激光照射金属薄膜的热行为 被引量:10
6
作者 邵俊峰 郭劲 王挺峰 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期92-97,共6页
通过双温方程对飞秒单脉冲与双脉冲照射金薄膜进行了计算模拟分析,得到了金靶的电子温度和晶格温度随着时间空间的变化。在同样激光能量密度下,单脉冲与双脉冲使得金膜温度的变化表明双脉冲使得更多的激光能量渗透到靶材内部,这些能量... 通过双温方程对飞秒单脉冲与双脉冲照射金薄膜进行了计算模拟分析,得到了金靶的电子温度和晶格温度随着时间空间的变化。在同样激光能量密度下,单脉冲与双脉冲使得金膜温度的变化表明双脉冲使得更多的激光能量渗透到靶材内部,这些能量可以使得烧蚀深度更深,有利于提高激光烧蚀靶材的效率。计算结果显示随着激光能量密度的增加熔化面深度逐渐增加,单脉冲与双脉冲熔化面深度的变化明显不同。在激光能量密度高于损伤阈值附近,单脉冲的烧蚀深度大于双脉冲的烧蚀深度,随着激光能量密度增加,双脉冲的烧蚀深度将大于单脉冲的烧蚀深度。 展开更多
关键词 光学 激光烧蚀 脉冲 双温方程 温度变化
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基于两级固体薄片组的飞秒脉冲压缩技术
7
作者 朱光毅 金尚忠 +7 位作者 吴磊 张国栋 莫云龙 尤越 薛媛元 张云龙 俞兵 董再天 《应用光学》 北大核心 2025年第2期427-434,共8页
少周期飞秒激光脉冲的产生通常是采用空芯光纤或非线性固体介质对几十飞秒的激光脉冲进行扩谱、压缩。然而,目前稳定性高、价格相对低廉的工业飞秒激光器的脉宽普遍处于百飞秒量级,因此,开展百飞秒激光脉冲的扩谱、压缩具有重要的现实... 少周期飞秒激光脉冲的产生通常是采用空芯光纤或非线性固体介质对几十飞秒的激光脉冲进行扩谱、压缩。然而,目前稳定性高、价格相对低廉的工业飞秒激光器的脉宽普遍处于百飞秒量级,因此,开展百飞秒激光脉冲的扩谱、压缩具有重要的现实意义。以脉冲宽度为145 fs的钛宝石激光为研究对象,利用固体薄片组和啁啾镜对其进行两级扩谱与脉宽压缩,采用瞬态光栅频率分辨光开关法进行脉冲波形和脉冲宽度测量。成功获得了7.5 fs的激光脉冲输出,压缩倍率达到19倍,能量转换效率>81%,压缩前后的脉冲宽度测量重复性分别为2.4%和3.4%。研究结果可为百飞秒工业飞秒激光器向少周期飞秒激光的压缩提供借鉴思路。 展开更多
关键词 激光 固体薄片 脉宽压缩 光谱展宽 脉冲测量
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关于将飞秒脉冲激光用于纳米金属薄膜传导系统的研究 被引量:5
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作者 冯依虎 石兰芳 莫嘉琪 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2017年第1期13-20,共8页
本文是利用渐近方法求解一类飞秒脉冲激光纳米金属薄膜传导非线性扰动系统,并讨论该非线性系统对应解的渐近性态.首先,求出了退化问题的解.其次,构造一个泛函,计算它的广义变分,令其变分为零.从而得到了Lagrange乘子.然后利用变分原理,... 本文是利用渐近方法求解一类飞秒脉冲激光纳米金属薄膜传导非线性扰动系统,并讨论该非线性系统对应解的渐近性态.首先,求出了退化问题的解.其次,构造一个泛函,计算它的广义变分,令其变分为零.从而得到了Lagrange乘子.然后利用变分原理,构造出一个广义变分迭代式.因此,可依次求出相应系统解任意次精度的渐近展开式.同时,利用泛函分析变分原理,论述了相应展开式的一致收敛性.并举出了相应的例子,得到了它的渐近解并通过模拟方法给出了其解的曲而图形.通过本文的研究,证实了对纳米金属薄膜传导这类非线性扰动系统的求解方法简单有效,并具有一般意义和广泛的应用前景. 展开更多
关键词 脉冲 激光 渐进分析
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破裂膜片表面微结构飞秒激光加工温度场分析
9
作者 叶金鑫 徐世俊 +2 位作者 刘晓 董丰波 孙立凡 《电加工与模具》 北大核心 2025年第1期50-54,共5页
金属表面微结构加工精度是决定破裂膜片工作性能稳定的关键因素,直接影响发动机点火的成败。基于热传导方程建立破裂膜片表面微结构刻痕加工过程的光、热耦合仿真模型,通过理论分析和仿真计算微结构温度场,基于库伦爆炸原理研究飞秒激... 金属表面微结构加工精度是决定破裂膜片工作性能稳定的关键因素,直接影响发动机点火的成败。基于热传导方程建立破裂膜片表面微结构刻痕加工过程的光、热耦合仿真模型,通过理论分析和仿真计算微结构温度场,基于库伦爆炸原理研究飞秒激光加工表面刻痕微结构的成形机制,并分析激光脉冲参数对刻痕微结构成形的影响规律。结果表明,飞秒激光单脉冲烧蚀作用呈现非热熔态,加工热影响区小,随着脉冲能量持续作用,金属表面热累积的平衡温度逐渐升高,最终达到热累积平衡态。通过适当降低脉冲能量,同时保持能量值大于铝合金材料的烧蚀阈值,可显著减少加工剩余热量,有效预防加工中铝合金材料表面氧化;在保证加工效率的前提下,通过降低脉冲重复频率可减少热累积平衡温度,提高功能部件表面微结构的加工精度。 展开更多
关键词 激光 热积累 脉冲能量 脉冲频率
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太瓦飞秒脉冲激光峰值功率测量装置及测量不确定度分析
10
作者 朱光毅 金尚忠 +8 位作者 吴磊 薛媛元 莫云龙 尤越 张云龙 俞兵 杨鸿儒 董再天 卢飞 《应用光学》 CAS 北大核心 2024年第2期398-404,共7页
超短超强脉冲激光(飞秒强激光)具有极高的峰值功率,在激光惯性约束聚变、高能物理、激光微加工等领域具有广阔的应用前景。飞秒脉冲激光峰值功率是评价超短超强脉冲激光系统性能的重要参数。介绍了基于光谱相位相干直接电场重构法的太... 超短超强脉冲激光(飞秒强激光)具有极高的峰值功率,在激光惯性约束聚变、高能物理、激光微加工等领域具有广阔的应用前景。飞秒脉冲激光峰值功率是评价超短超强脉冲激光系统性能的重要参数。介绍了基于光谱相位相干直接电场重构法的太瓦量级飞秒脉冲激光峰值功率测量方法、测量装置组成和工作原理,搭建了一套太瓦量级的飞秒脉冲激光峰值功率测量装置,分析和讨论了影响太瓦激光峰值功率测量结果的测量不确定度分量来源和主要因素。测量峰值功率的重复性为2.9%,测量不确定度达到17.6%(k=2),有效解决了太瓦量级飞秒激光峰值功率测量问题。 展开更多
关键词 激光 脉冲宽度 脉冲波形 峰值功率 测量不确定度
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飞秒脉冲激光沉积Si基α轴择优取向的钛酸铋铁电薄膜及Ⅰ-Ⅴ特性研究 被引量:4
11
作者 周幼华 郑启光 +2 位作者 杨光 龙华 陆培祥 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期1230-1236,共7页
采用飞秒脉冲激光沉积系统,在Si(111)衬底上制备了a轴和c轴择优取向的Bi4Ti3O12薄膜.X射线衍射(XRD)表明:室温(20℃)下沉积的Bi4Ti3O12/Si(111)薄膜呈c轴择优取向,晶粒的平均直径为20nm.在500℃沉积的Bi4Ti3O12/Si(111)薄膜呈a轴择... 采用飞秒脉冲激光沉积系统,在Si(111)衬底上制备了a轴和c轴择优取向的Bi4Ti3O12薄膜.X射线衍射(XRD)表明:室温(20℃)下沉积的Bi4Ti3O12/Si(111)薄膜呈c轴择优取向,晶粒的平均直径为20nm.在500℃沉积的Bi4Ti3O12/Si(111)薄膜呈a轴择优取向.测量了薄膜的电滞回线和Ⅰ-Ⅴ特性曲线,并用分布参数电路研究了Bi4Ti3O12薄膜的,Ⅰ-Ⅴ特性曲线和铁电性的关联性.a轴择优取向Bi4Ti3O12薄膜的剩余极化强度Pr=15μC/cm2,矫顽力Ec=48kV/cm. 展开更多
关键词 脉冲激光沉积法(PLD) 钛酸铋 铁电薄膜
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单脉冲和多脉冲飞秒激光对单层光学薄膜的损伤 被引量:4
12
作者 袁磊 赵元安 +2 位作者 贺洪波 邵建达 范正修 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期595-598,共4页
利用掺钛的蓝宝石飞秒激光系统输出的单脉冲和多脉冲飞秒激光(中心波长800 nm,脉宽50fs,靶面聚焦直径40μm),分别对BK7玻璃基底上厚约500 nm的单层HfO2和单层ZrO2薄膜进行辐照,得到了这两种薄膜在1-on-1和1 000-on-1测试方法下的激光... 利用掺钛的蓝宝石飞秒激光系统输出的单脉冲和多脉冲飞秒激光(中心波长800 nm,脉宽50fs,靶面聚焦直径40μm),分别对BK7玻璃基底上厚约500 nm的单层HfO2和单层ZrO2薄膜进行辐照,得到了这两种薄膜在1-on-1和1 000-on-1测试方法下的激光损伤阈值。实验发现,两种方法下HfO2单层膜的阈值均比ZrO2单层膜的阈值高。从简化的Keldysh多光子离化理论出发,认为HfO2薄膜材料的带比ZrO2的宽是导致上述结果的主要原因。同时,同一种薄膜的多脉冲下的阈值比单脉冲下的低,原因是多脉冲下,飞秒激光对光学薄膜的损伤存在累积效应。 展开更多
关键词 激光 激光诱导损伤阈值 脉冲 脉冲 光学薄膜 多光子离化
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飞秒脉冲激光烧蚀金属的机理分析 被引量:8
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作者 许媛 宁仁霞 +1 位作者 鲍婕 侯丽 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期432-437,共6页
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,... 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1.2×10^(17) W/m^2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。 展开更多
关键词 激光烧蚀 金属 双温模型 电子发射
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飞秒多脉冲激光烧蚀金属过程中的能量剩余现象 被引量:6
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作者 李莉 张端明 +1 位作者 房然然 祖小涛 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1671-1676,共6页
提出了描述整个飞秒多脉冲激光烧蚀过程的物理模型,模型考虑了多脉冲烧蚀的新的特点,考虑靶材吸收率随温度的变化和蒸发效应,建立了激光烧蚀不同阶段的热传导方程,给出了相应的定解条件。以金靶材为例,利用有限差分法,求解了热传导动力... 提出了描述整个飞秒多脉冲激光烧蚀过程的物理模型,模型考虑了多脉冲烧蚀的新的特点,考虑靶材吸收率随温度的变化和蒸发效应,建立了激光烧蚀不同阶段的热传导方程,给出了相应的定解条件。以金靶材为例,利用有限差分法,求解了热传导动力学方程,分别给出单脉冲和多脉冲作用下相应的靶材电子和离子亚系统的温度演化图像,及多脉冲激光作用下能量剩余系数和脉冲个数的变化规律,发现理论曲线与相应的实验数据吻合较好。研究结果充分证明多脉冲激光烧蚀过程中剩余能量的存在。 展开更多
关键词 激光烧蚀 脉冲 能量剩余系数 温度演化
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飞秒激光脉冲作用熔石英的超快传热动力学研究
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作者 余方锐 杜广庆 +3 位作者 Waqas AHMAD 陆宇 杨青 陈烽 《应用光学》 CAS 北大核心 2024年第3期529-536,共8页
飞秒激光具有超短脉冲宽度、超高峰值功率的特点,飞秒激光与物质作用表现出的非线性吸收和低热扩散特性,使其在高精密微纳器件加工中有着重要的应用前景。建立了针对飞秒激光脉冲与熔石英作用的瞬态光电离以及非平衡传热的超快动力学模... 飞秒激光具有超短脉冲宽度、超高峰值功率的特点,飞秒激光与物质作用表现出的非线性吸收和低热扩散特性,使其在高精密微纳器件加工中有着重要的应用前景。建立了针对飞秒激光脉冲与熔石英作用的瞬态光电离以及非平衡传热的超快动力学模型。通过数值求解该模型获得了飞秒激光单脉冲作用熔石英的载流子密度和非平衡电子与声子温度的时空演化;得到了在非平衡态条件下,电声耦合时间随激光能量密度、脉冲宽度的近线性调控规律。进一步研究得到了瞬态电子热导、热容、电声耦合系数的变化规律,并对上述模拟现象进行了分析和探讨。 展开更多
关键词 激光脉冲 瞬态光电离 超快传热 双温模型
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飞秒-纳秒双脉冲激光诱导击穿光谱(LIBS)技术对合金的定量分析 被引量:3
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作者 何亚雄 王一钦 +8 位作者 韩晶阳 许淼 陈楠 谭金宝 温起帆 柯川 高亮 才来中 赵栋烨 《中国无机分析化学》 CAS 北大核心 2024年第2期214-222,共9页
激光诱导击穿光谱(Laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)技术几乎不受聚变环境中的强磁场影响,是一种最有希望实现托卡马克装置中面向等离子体材料(Plasma facing materials,PFMs)原位在线诊断的技术,已被用于多个托卡马克PFMs... 激光诱导击穿光谱(Laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)技术几乎不受聚变环境中的强磁场影响,是一种最有希望实现托卡马克装置中面向等离子体材料(Plasma facing materials,PFMs)原位在线诊断的技术,已被用于多个托卡马克PFMs壁诊断。然而,LIBS技术对PFMs表面元素的探测限、定量分析以及PFMs的服役状态判定依旧面临很大挑战。采用同轴飞秒-纳秒激光协同技术,建立了飞秒-纳秒双脉冲激光诱导击穿光谱(fs-ns-DP-LIBS)技术,通过高峰值功率、低激光能量的飞秒激光诱导等离子体,再用纳秒激光增强常规单脉冲LIBS技术信号发射强度,进而提升常规单脉冲LIBS的探测灵敏度,同时结合6种合金标准样品,采用fs-ns-DP-LIBS技术对样品中的主要元素进行了定量分析,并进一步结合机器学习方法对6种合金进行种类判别。结果显示:在纳秒单脉冲和飞秒单脉冲LIBS检测中,Ni、Fe和Mo在400~800 nm波段没有观察到明显特征峰,仅观察到Cr的特征峰;在飞秒-纳秒脉冲间2μs延时,NiⅠ498.02 nm、FeⅠ517.16 nm、FeⅠ523.85 nm、MoⅠ588.83 nm和MoⅠ603.07 nm均被激发,且Cr的特征峰强度增强明显;并且相比对纳秒单脉冲LIBS技术,Cr的信号强度提高约7倍。定量分析结果显示,fs-ns-DP-LIBS技术绘制的定标曲线拟合度(R ^(2))更高,且Cr的探测限提高约3.5倍。进一步采用决策树、最近邻、线性判别和支持向量机等算法对6种合金进行了分类研究,线性判别和支持向量机的分类预测准确率大于99%。研究有望为原位LIBS技术诊断PFMs壁表面元素、定量分析及其服役状态判定提供检测方法。 展开更多
关键词 托卡马克 激光诱导击穿光谱 -纳脉冲 定量分析 合金
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飞秒脉冲激光冲击强化中等离子体压力时空演化规律
17
作者 倪辉 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期116-124,共9页
为研究飞秒脉冲激光冲击强化中等离子体压力时空演化规律,利用考虑电子态密度(DOS)效应的模型计算了电子热容和电声耦合系数随电子温度的演化规律,并与采用QEOS(quotidian equation of state)模型计算结果进行了对比;提出DOS飞秒脉冲激... 为研究飞秒脉冲激光冲击强化中等离子体压力时空演化规律,利用考虑电子态密度(DOS)效应的模型计算了电子热容和电声耦合系数随电子温度的演化规律,并与采用QEOS(quotidian equation of state)模型计算结果进行了对比;提出DOS飞秒脉冲激光冲击强化模型,计算得到电子温度、晶格温度、等离子体羽位置时间演化规律和等离子体压力时空演化规律,并与QEOS飞秒脉冲激光冲击强化模型结果进行了对比。结果表明:DOS飞秒脉冲激光冲击强化模型计算得到的等离子体羽位置随时间的演化规律与实验结果吻合程度更好;增加激光能量或功率密度、考虑电子DOS效应会增加电子、晶格温度和等离子体压力。 展开更多
关键词 脉冲激光冲击强化 双温度方程 态密度 等离子体压力 电子热容 电声耦合系数 等离子体羽位置 电子温度 晶格温度
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飞秒激光辐照下金属薄膜材料的热力响应 被引量:1
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作者 李泽民 郭春风 齐文宗 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期30-31,共2页
考虑到金属材料热导率、弛豫时间、电子-晶格耦合系数等热力学参数随温度非线性变化因素的影响,运用具有人工粘性和自适应步长的有限差分算法,数值求解了飞秒激光辐照金属薄膜的超快热弹性模型,分析了飞秒激光辐照200nm铜膜时温度场和... 考虑到金属材料热导率、弛豫时间、电子-晶格耦合系数等热力学参数随温度非线性变化因素的影响,运用具有人工粘性和自适应步长的有限差分算法,数值求解了飞秒激光辐照金属薄膜的超快热弹性模型,分析了飞秒激光辐照200nm铜膜时温度场和应力场的变化规律。结果表明:电子热导率和电子-晶格耦合系数对温度场变化有较大影响;在超快加热早期,热电子崩力在金属薄膜表面附近迅速达到峰值,后期急剧减小的热电子崩力和逐渐增大的晶格温度梯度共同决定了薄膜体系中应力场的变化。 展开更多
关键词 激光技术 脉冲激光:金属薄膜 超快热弹性模型 热应力
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飞秒激光加工参数对RB-SiC表面形貌的影响 被引量:2
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作者 吴东江 刘成 +4 位作者 杨峰 牛方勇 董志刚 马广义 康仁科 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期162-169,共8页
目的揭示飞秒激光加工参数对反应烧结碳化硅(Reaction-Bounded Silicon Carbide,RB-SiC)表面形貌的影响规律。方法通过改变激光能量密度和有效脉冲数,研究RB-SiC表面烧蚀槽的形貌变化规律,确定飞秒激光加工RB-SiC的去除机理。采用扫描... 目的揭示飞秒激光加工参数对反应烧结碳化硅(Reaction-Bounded Silicon Carbide,RB-SiC)表面形貌的影响规律。方法通过改变激光能量密度和有效脉冲数,研究RB-SiC表面烧蚀槽的形貌变化规律,确定飞秒激光加工RB-SiC的去除机理。采用扫描电镜、共聚焦显微镜、X射线能谱仪和拉曼光谱仪分析RB-SiC烧蚀前后的表面形貌演变行为。结果激光能量密度在0.62~10.48 J/cm^(2)时,Si富集区域形成凹陷结构,SiC颗粒区域形成周期性结构(Laser-Induced Periodic Surface Structures,LIPSS),周期约为970 nm。随着激光能量密度的增加,凹陷结构扩大加深,表面球形纳米颗粒增多,烧蚀槽宽度呈对数增长。有效脉冲数在69~1379,Si富集区域的去除量高于SiC颗粒区域的去除量。随着有效脉冲数增加,烧蚀槽深度显著加深,凹陷结构扩展成深坑结构,飞溅至烧蚀槽外侧的纳米颗粒聚集成团簇物,由Si、SiC和非晶态SiO_(2)构成的沉积物在烧蚀槽边缘形成堆积层。结论降低激光能量密度能够减少RB-SiC表面凹陷和纳米颗粒,有助于提升烧蚀形貌的一致性。增加有效脉冲数会促进烧蚀槽底部深坑结构的产生,进而扩大Si与SiC去除量之间的差异。 展开更多
关键词 激光 RB-SIC 烧蚀槽 表面形貌 激光能量密度 有效脉冲
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飞秒激光脉冲宽度和脉冲波形测试技术 被引量:20
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作者 吴磊 阴万宏 +5 位作者 俞兵 董再天 薛媛元 陈娟 于东钰 吴沛 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期291-299,共9页
飞秒激光在激光核聚变、卫星精密测距、激光微加工等领域具有重要的应用前景,同时也是产生太赫兹波的主要泵浦源。介绍了国内外飞秒激光脉冲宽度和脉冲波形的测试方法,比较了自相关法、频率分辨光学快门法、光谱相位相干直接电场重构法... 飞秒激光在激光核聚变、卫星精密测距、激光微加工等领域具有重要的应用前景,同时也是产生太赫兹波的主要泵浦源。介绍了国内外飞秒激光脉冲宽度和脉冲波形的测试方法,比较了自相关法、频率分辨光学快门法、光谱相位相干直接电场重构法的优缺点。自相关法具有脉宽测量范围广、结构简单等特点,但不具备脉冲波形测试能力。光谱相位相干直接电场重构法对待测激光光束质量要求较高,不适合大量程范围激光脉宽快速测量。为满足10fs~5ps大量程范围超短激光脉冲宽度和脉冲波形的测试需求,采用自相关法及二次谐波频率分辨光学开关法研制飞秒激光脉冲宽度和脉冲波形测试仪,时间分辨率优于2fs。 展开更多
关键词 激光 脉冲宽度 脉冲波形 测试
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