散射光信号与石墨-二氧化硅激光辐照烧蚀阈值的关系

摘要：

石墨-二氧化硅作为无机添加材料，广泛应用于各类航空航天器烧蚀涂层领域，其在高温下具有较高的反应吸热焓，在高能激光烧蚀领域具有良好的应用前景。目前，关于石墨-二氧化硅的高能激光烧蚀研究较少，尤其在高能激光烧蚀中的反应时间和烧蚀阈值难以确定。针对此问题，利用近红外探测器对激光辐照样品表面的散射光进行实时探测，并对其散射光曲线进行微分拟合处理。基于此散射光信号，结合样品烧蚀后的形态结构分析，研究了石墨-二氧化硅在不同激光功率密度下的反应时间阈值。研究结果表明：在激光输出功率密度为500 W／cm2持续辐照10 s 时，散射光拟合曲线持续升高无突变，表明未发生明显的烧蚀；当激光功率密度升高至1000～1500 W／cm2时，散射光微分拟合曲线出现明显转折点，对应的反应时间阈值分别为1．5 s 和0．8 s。

关键词：石墨-二氧化硅、激光烧蚀、散射光、烧蚀时间阈值、微分拟合

所属期刊栏目：9

分类号：TN215;TB332(光电子技术、激光技术)

资助基金：国家自然科学基金资助项目No．51302013 Supported by National Natural Science Foundation of China51302013

在线出版日期：2016-12-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：642-648