纳秒激光毫米级光斑辐照典型金属材料冲量耦合特性

摘要：

利用纳秒脉冲激光器对典型金属材料在毫米级烧蚀光斑尺寸下的冲量耦合特性进行了实验研究.基于典型扭摆测量系统测量激光烧蚀产生的冲量特性,采用局部最小二乘法平移拟合的方法,对扭摆振动产生的微小位移实验数据进行了预处理,避免了噪声对冲量测量的干扰.设计了一种毫米量级烧蚀光斑尺寸测量方法.在此基础上,实验获得了毫米量级光斑辐照金属靶材Al 5A06、TC4、30CrMnSiA的冲量,研究结果表明,在相同能量密度的情况下,钛合金TC4对应的冲量最大,TC4获得的最大冲量耦合系数大于Al 5A06和30CrMnSiA,其对应的最优能量密度却是三种材料中最小的.为了分析烧蚀羽流对冲量耦合特性的影响,估算了不同能量密度对应的羽流透射率,计算结果表明,当羽流透射率低于0.3时,大量的入射激光能量被羽流吸收,导致冲量耦合系数的下降.

关键词：激光烧蚀、毫米量级光斑、冲量耦合特性、羽流透射率

所属期刊栏目：50

分类号：TN249(光电子技术、激光技术)

资助基金：国家自然科学基金;基础研究项目

在线出版日期：2021-09-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：214-219