强脉冲激光金属表面烧蚀热场的数值仿真

用有限差分法对强脉冲激光难熔金属表面烧蚀过程的温度场进行了三维数值仿真计算。计算模型在能量平衡方程的基础上,将入射的脉冲激光在时间与空间上的分布以Ｇａｕｓｓ分布考虑,同时考虑工件尺寸、工件材料热物理性质及对流辐射造成的表面热损失等对温度场的影响。文章应用交替方向隐式方法建立差分方程,对该数学模型进行计算,数值模拟了难熔金属钛、钼在强脉冲激光烧蚀下的温度场变化,并将数值解与热导方程的解析解进行了分析     

纳秒激光烧蚀光学玻璃的等离子体发射光谱特性

对波长355 nm,脉宽5 ns的激光脉冲烧蚀空气中光学玻璃产生的等离子体发射光谱进行了时间和空间分辨研究。结果表明,在等离子体羽膨胀初期(小于200 ns时间范围内),等离子体发射光谱主要由连续光谱构成。此后,连续光谱强度逐渐减弱,线状光谱开始占主导地位。实验表明,由于存在等离子体屏蔽效应,脉冲能量大于35 mJ后,光谱线强度开始减弱。由时间分辨发射光谱发现,在等离子体羽膨胀过程中等离子体辐射波长(以Si I390.6 nm为例)存在红移现象,波长红移量随时间演化呈二次指数衰减。     

直流偏压对脉冲激光烧蚀沉积非晶碳膜的影响

在不同的负直流衬底偏压下，用脉冲激光沉积法在单晶Si和K9玻璃衬底上沉积上水晶碳膜，用扫描电镜观察膜的表面形貌；用椭偏法测量沉积在K9玻璃上的厚茺和折射率；显微硬度相对于硅衬底测量；对沉积在硅衬底上的膜进行了Raman光谱分析，光谱表现为3个峰。在激光能量相同时，线宽随偏压不同而不同，膜的硬度随偏压不同而不同。     

激光烧蚀Cu产生等离子体羽的特性研究

通过拍摄脉冲激光在氦气中烧蚀金属Cu诱导产生等离子体羽的照片,测定等离子体羽的发射光谱及其强度随空间的分布,结果表明等离子体羽由三个区域构成,不同区域的诱导发光机理不同,并用之较好地解释了所观察的实验现象。     

液相激光烧蚀法制备纳米材料的研究进展

液相激光烧蚀方法,主要是利用激光与液态介质相互作用、产生局域高温高压非平衡过程而获得纳米材料的方法,能够有效合成常规手段无法合成的新型纳米材料。阐述了液相激光烧蚀法(包括非反应性液相激光烧蚀和反应性液相激光烧蚀)制备纳米材料的基本原理和国内外研究现状,并指出这一领域存在的主要问题与发展方向。     

激光烧蚀技术在电感耦合等离子体发射光谱中的应用

利用Nd:YAGns脉冲激光烧蚀土壤标样,由Ar载气流将蒸发物引入到电感耦合等离子体光源,通过光谱仪和采谱系统获得原子发射光谱,测量了样品中重金属元素As、Pb、Cr、Hg和Cd的光谱强度、信背比和谱线宽度,并研究了样品蒸发量和烧蚀颗粒尺寸随实验条件的变化.结果表明,当激光输出能量从100mJ上升至700mJ时,元素的光谱强度和信背比均正比增大,谱线宽度基本不变;样品蒸发量亦随激光能量正比增加,但烧蚀颗粒尺寸增大缓慢.所以,适当增大激光输出能量可以获得更高质量的原子发射光谱.     

硅基纳米微粒的激光烧蚀沉积及可见光发射特性

简要介绍了激光烧蚀沉积硅基纳米微粒的基本方法、沉积原理及其可见光发射特性等 ,并对其发展前景作了初步展望。     

激光功率密度对Ge烧蚀蒸气动力学特性的影响

建立了一维半导体Ge激光烧蚀模型,对不同功率密度的紫外激光烧蚀半导体Ge的过程进行了模拟,并对计算结果进行了分析,得到激光功率密度对烧蚀过程以及蒸气膨胀动力学特性的影响。结果表明,激光功率密度的变化对烧蚀过程影响非常大。照射的激光功率密度越大,靶的表面温度越高,蒸发深度、烧蚀蒸气温度和膨胀的速度、相应蒸气膨胀的空间尺度也越大,且等离子体屏蔽现象出现得越早。在给定的烧蚀条件下,等离子体屏蔽的阈值在1×108~1.5×108W/cm2之间。     

以激光烧蚀为动力的微型推进器

发展一种新式微型喷射器,供微型卫星定向用.用多模二极管激光器产生的激光烧蚀形成推力.靶是特制的透明膜带条,激光透过透明膜,被吸收膜吸收,产生推力. 比冲达到1000s,这个值大于化学方法可达到的值,同时激光动量耦合系数达6dyne/W(6伊10-5N/W)量级. 原型机推力达到100dyne(10-3N).讨论了靶相互作用物理尧材料科学,包括制造靶和用原型机作一些测量.     

脉冲Nd:YAG激光烧蚀金属Cu产生等离子体发光羽的研究

通过在不同的环境气压下拍摄Nd：YAG脉冲激光烧蚀金属Cu诱导发光的发光羽,提出了发光羽的分区模型．并用之定性地解释了所观察的现象,认为不同烧蚀区域的发光机理不同。     

激光烧蚀石墨/硝酸钾的发射光谱特性研究

为了研究激光点火过程中的化学反应历程,采用光谱分析方法分析研究了1064nm脉冲激光作用下石墨/硝酸钾烟火药剂的激光烧蚀发射光谱。测试分析表明激光作用过程中烧蚀的光谱具有线状光谱的特性,波长主要分布在300～600nm之间。光谱谱线揭示了烧蚀解离的谱线组成主要有N、O、C、K的原子光谱和离子光谱,在能量密度为46.7J/cm2的激光作用下,NⅡ385.61nm谱线最强,OⅡ441.70nm谱线最弱。烧蚀产物在气相中发生燃烧反应。     

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。     

类石墨薄膜的场致电子发射研究

利用脉冲激光烧蚀技术在硅衬底上制备了类石墨薄膜，以该薄膜为阴极进行了场致电子发射实验。当在阴阳极之间加电场后，两极之间出现了放电现象。放电之后．类石墨薄膜的阈值电场大大降低了．当电场为20V／μm时．该薄膜的发射点密度可以达到10^6/cm^2。利用Raman光谱、扫描电镜和X射线光电子谱对薄膜的表面形貌和微结构进行了测试．薄膜中的类石墨微结构对该薄膜的场致电子发射特性起了促进作用．场致电子发射实验显示类石墨薄膜作为冷阴极电子材料具有潜在的应用价值。     

脉冲激光烧蚀技术的研究现状及进展

介绍了脉冲激光烧蚀技术的原理、特性及研究现状，并对其发展前景进行了展望。同时将该项技术分为纳秒激光烧蚀、皮秒激光烧蚀和飞秒激光烧蚀这三个阶段。并且介绍了该项技术在纳米材料方面的应用。     

激光消融-快脉冲放电等离子体光谱定量检测铝合金中元素

采用激光烧蚀-快脉冲放电等离子体光谱技术分析铝合金样品。记录了该技术激发铝合金样品后的发射光谱以及若干元素谱线的信噪比和谱线强度的相对标准偏差(RSD)。与传统的激光诱导击穿光谱技术相比,激光烧蚀-快放电等离子体光谱技术应用于铝合金样品后所产生的辐射光谱强度和信噪比均有很大提高,发射光谱线强度的相对标准偏差也得到了改善。此外还得到了采用该技术对铝合金样品中若干微量元素进行定量检测的标准曲线。     

用脉冲激光沉积方法制备氮化铝薄膜

介绍了用脉冲激光沉积 (PLD)方法制备AlN薄膜的工作 ,在Si(10 0 )衬底上得到了光滑平整、透明度高的AlN薄膜 ,由实验结果拟合得到能隙宽度为 5 7eV。考察了衬底温度和退火温度的影响。     

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Cu产生等离子体的连续辐射研究

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荷的时间分辩测量,分析了烧蚀过程中是民离子从烧蚀靶表面的发射特征。结合连续辐射强度的时空分布,讨论了激光诱导等离子体连续辐射的产生机理,认为连续辐射是以 电子的轫致辐射为主要机制。