飛秒激光加工含能材料.pdf

1、飛秒激光經(jīng)過將近30年的發(fā)展，脈寬壓縮至接近單個(gè)光周期，峰值功率達(dá)到幾百帕瓦?；谏⒀a(bǔ)償原理的脈沖壓縮技術(shù)以及啁啾脈沖放大技術(shù)成就了飛秒激光脈沖的超短脈寬和超高峰值功率。飛秒激光微加工經(jīng)過將近20年的發(fā)展，加工精度可突破衍射極限達(dá)到幾十納米，并且?guī)缀蹩梢约庸纳锝M織到金剛石的各種材料。利用飛秒激光脈沖的超短脈寬和超高峰值功率的特性可以實(shí)現(xiàn)超精細(xì)“冷”加工。本文基于飛秒激光加工的特性研究了飛秒激光安全加工含能材料的關(guān)鍵物理參數(shù)并開展了

2、飛秒激光加工含能材料替代物的實(shí)驗(yàn)研究。
　　本文研究工作主要包括以下幾個(gè)方面。
　　1.在綜述飛秒激光加工含能材料國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，分析了國(guó)外現(xiàn)有研究成果的系統(tǒng)性和理論欠缺以及國(guó)內(nèi)相關(guān)研究較國(guó)外的整體差距，提出了利用泵浦探測(cè)技術(shù)和飛秒數(shù)字全息技術(shù)研究飛秒激光加工含能材料動(dòng)力學(xué)過程的方案以及確定飛秒激光安全加工含能材料的臨界沖擊壓強(qiáng)和臨界沖擊溫度的方法。
　　2.在明確飛秒激光與物質(zhì)相互作用過程中沖擊壓強(qiáng)概念的基礎(chǔ)

3、上，給出沖擊壓強(qiáng)的計(jì)算方法，利用飛秒激光燒蝕固體靶的時(shí)間分辨泵浦探測(cè)陰影圖提取了沖擊壓強(qiáng)的絕對(duì)值;在大氣環(huán)境中飛秒激光燒蝕鋁、銅和硅靶的初始沖擊壓強(qiáng)分別為1019 Pa、1016 Pa和1021 Pa，真空中飛秒激光燒蝕硅靶的沖擊壓強(qiáng)為1011 Pa。
　　3.在明確飛秒激光與物質(zhì)相互作用過程中沖擊溫度概念的基礎(chǔ)上，給出沖擊溫度的計(jì)算方法，利用飛秒激光燒蝕金屬的雙溫模型提取了沖擊溫度的絕對(duì)值，基于非傅里葉熱傳導(dǎo)模型計(jì)算了沖擊溫度的