飞秒激光应用 - 材料加工

飞秒激光应用 - 材料加工

添加时间:2015-01-27 16:25:57


无论是一般加工还是微加工,激光对材料加工的效果通常表现为材料结构得到一定的修复、调整或去除。飞秒激光脉冲和材料作用过程中,材料中的电子通过对入射激光的多光子非线性吸收方式获得受激能量,获得的能量仅 在几个纳米厚度的吸收层上迅速聚积,聚积的时空分布取决于材料加工的需要。作用区域内的温度瞬间急剧上升,并远远超过材料的熔化和汽化温度值,使物质发生高度电离,最终处于前所未有的高温、高压和高密度的等离子体状态。由于受辐射持续时间只有飞秒量级,远小于材料中受激电子通过转移、转化等形式的能量释放时间,因而从根本上避免了热扩散的存在和影响。同时飞秒量级脉冲有着非常高的瞬时功率,产生的光电场强度比原子内部库仑场高数倍,材料内部原有的束缚力已不足以遏止高密度离子、电子的迅速膨胀,最终使作用区域内的材料以等离子体向外喷发的形式得到去除,实现了激光对材料的非热熔性加工,从而达到精密加工的目的。





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