江苏大学机械工程学院激光技术研究所, 江苏 镇江 212013
为了研究脉冲激光冲击效应对定域电沉积铜晶粒及其表面形貌的影响, 搭建了脉冲激光电化学复合沉积实验系统, 并进行了理论分析和实验验证。对沉积过程中的冲击效应进行了检测, 采用扫描电子显微镜观察沉积体的表面形貌。结果表明, 利用脉冲激光与电沉积液的相互作用, 可细化定域电沉积晶粒。此外, 激光能量增大时, 沉积体晶粒细化, 宽度增大, 沉积体表面形貌更加平整, 内部气孔减少。
激光技术 脉冲激光 复合沉积 冲击效应 阴极过电位 晶粒细化 表面形貌
1 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院，北京 100083
2 清华大学精密仪器测试技术与仪器国家重点实验室，北京 100084
3 解放军军械工程学院光学与电子工程系，石家庄 050003
基于热传导及热弹性力学的基本关系式,建立了激光辐照锗透镜的热力耦合数学物理模型，对瞬态热传导方程和应力平衡方程进行有限元数值求解，得到了锗透镜的温度场和应力场分布，并利用波长1.06 μm，脉冲宽度10 ns的Nd∶YAG脉冲激光对锗透镜进行了热冲击实验研究.数值分析表明，热应力损伤在锗透镜的脉冲强激光损伤中占据主导地位，在短脉冲激光辐照下，锗透镜出现热应力损伤的激光能量密度小于出现熔融损伤的激光能量密度，热应力损伤主要集中在光斑中心区域并体现为压应力损伤，将使材料表面出现裂纹或剥落，实验结果与数值分析基本相符.
激光损伤 锗透镜 热冲击效应 损伤机理 Laser induced damage Germanium lens Thermal shock effect Damage mechanism
