金方圆 1,2,*陈波 1鄂书林 1王海峰 1[ ... ]邢妍 1,2
作者单位
摘要
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春130033
2 中国科学院大学, 北京100049
为研究Al膜受短脉冲激光作用时的能量传输过程, 建立了一维半经典双温热传导模型。根据材料加工过程的熔化现象, 对模型的相变区域进行有效设置。通过有限元法求解, 得到晶格温度随时间分布的规律。根据自由电子气理论优化了模型, 得到Al膜表面反射率和热吸收系数随时间的分布图。得到了激光辐照所产生热电场的分布规律, 并分析了电子温度梯度对其影响。描绘出电子漂移运动速度的分布规律, 证实激光作用产生的热电场是电子漂移运动的主导因素, 发现最大漂移速度位置随时间的延长而加深。对激光作用后的晶格温度进行了区域性分析, 定义了过热加热区, 并得到激光烧蚀深度随时间的变化关系。实验结果表明, 不同功率皮秒激光烧蚀Al膜的深度接近于理论计算结果。
激光技术 半经典双温方程 有限元方法 自由电子气理论 热电场 laser technique semi-classical two temperature model finite element method free-electron gas theory thermoelectric field 
发光学报
2014, 35(6): 754

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