纳秒激光诱导铜箔喷射机制的研究

纳秒激光诱导铜箔喷射机制的研究

论文摘要

使用纳秒Nd:YAG脉冲激光进行了微米厚铜箔的激光诱导喷射机制研究。通过控制激光脉冲能量10~500 μJ,揭示了三种不同的喷射现象:无喷射、稳定喷射和溅射。在稳定喷射模式中,发现了由单一脉冲同时引发的向前和向后喷射现象,可同时在接收层与靶材层方向制备出微细结构。用有限元方法对激光辐照产生的温度场和铜箔相变进行了计算,揭示了纳秒激光诱导喷射主要是由气相膨胀所带动的流体动力学所引起,并界定了发生稳定喷射所需的激光能量阈值。采用Rayleigh-Plesset方程对激光诱导的汽泡动力学进行了计算,分析认为汽泡的迅速扩张和收缩,是分别引起向前和向后喷射的主要原因。根据实验和仿真结果,提出了通过控制激光参数实现稳定喷射的方法。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 实验方法
  • 2 实验结果及分析
  • 3 喷射过程的数值模拟
  •   3.1 温度场及相变过程的计算
  •   3.2 空化泡的动力学计算
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 黄亚军,蔡文莱,陈英怀,黄志刚

    关键词: 激光诱导向前转移,喷射机制,数值仿真,激光诱导空化

    来源: 红外与激光工程 2019年02期

    年度: 2019

    分类: 信息科技,基础科学

    专业: 物理学,无线电电子学

    单位: 广东工业大学机电工程学院,广州市非传统制造技术及装备重点实验室

    基金: 国家自然科学基金(11172072,51175091)

    分类号: TN249

    页码: 107-113

    总页数: 7

    文件大小: 1884K

    下载量: 78

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