超快激光微加工表面瞬态温度的黑体辐射法测量 |
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引用本文: | 杨翃勃,钱静,于潇涵,饶丹,王关德,赵全忠.超快激光微加工表面瞬态温度的黑体辐射法测量[J].中国激光,2023(24):97-105. |
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作者姓名: | 杨翃勃 钱静 于潇涵 饶丹 王关德 赵全忠 |
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作者单位: | 1. 中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室;2. 中国科学院大学材料与光电研究中心;3. 同济大学物理科学与工程学院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(12174411); |
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摘 要: | 采用单脉冲飞秒激光辐照单晶硅片和铜板,在材料表面产生烧蚀,并激发黑体辐射光谱。利用ICCD在纳秒尺度对激光诱导等离子体的辐射光谱进行测量,使用最小二乘法将采集光谱与普朗克曲线进行拟合,并用有限差分热扩散模型对温度变化曲线进行拟合,证明了黑体辐射法测量飞秒激光加工材料表面激光诱导等离子体温度的有效性。采用单脉冲激光(中心波长1030 nm,脉宽184 fs,1 mJ单脉冲能量)分别加工单晶硅片和铜板表面,测量了纳秒尺度时间分辨的激光诱导等离子体温度。对于单晶硅片和铜板,测量到以零时刻为中心的平均温度分别为231000 K和226000 K,衰减弛豫时间分别为4.41 ns和2.97 ns。
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关 键 词: | 测量 激光材料加工 超快激光 光谱学 黑体辐射 温度测量 |
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