1 北京工业大学材料与制造学部激光工程研究院，北京 100124
2 北京工业大学跨尺度激光成型制造技术教育部重点实验室，北京 100124
采用脉宽为10 ps、频率为200 kHz、波长为1064 nm的皮秒激光在硅表面扫描会自成形微孔结构，通过改变脉冲能量密度、扫描速度和扫描次数，实验研究了微孔的演变规律。结果表明：不同参数对微孔的影响可以归纳为脉冲能量密度和单位面积内有效脉冲数。随着脉冲能量密度的增加，微孔逐渐向沟槽两侧移动，由初始的随机排列演变成一维线性均匀排列；随着单位面积内有效脉冲数的增加，边缘两侧微孔数量由少变多，尺寸由小变大，最终消失。通过模拟温度场分析了不同温度下材料相变和表面张力的变化，发现在表面张力的驱动下液相硅凝固形成凸起，凸起导致激光能量不均匀沉积，最终形成微孔。这表明微孔自成形的物理机理为激光诱导材料相变和马兰戈尼效应的共同作用。
激光与光电子学进展
2022, 59(1): 0114005
1 中国科学院高能物理研究所 多学科研究中心, 北京 100049
2 中国科学院大学 核科学与技术学院, 北京 100049
3 河南师范大学 物理学院, 新乡 453007
4 中国科学院上海高等研究院 上海光源, 上海 201204
本论文以六年生枣树树干为研究对象, 应用同步辐射小角X射线散射(SAXS)方法, 对不同年轮枣树样品内的微孔结构进行了表征。不同年轮样品的散射图像均呈扇形分布, 说明枣树内部存在针状微孔, 并沿木质纤维轴择优取向。计算了微孔的长轴、短轴、长短轴比、取向角和取向度随着年轮的变化。取向角和取向度随年轮整体呈波浪式变化。从第一年轮到第二年轮, 孔隙变细变长, 说明枣树迅速长高; 其后年轮, 孔隙变短变粗, 说明枣树枝繁叶茂, 需要树干孔隙输送更多的营养物质。
枣树 年轮 微孔结构 同步辐射 小角X射线散射 Small angle X ray scattering synchrotron radiation Chinese jujube annual rings microporous structure
1 中国科学院北京高能物理研究所同步辐射室, 北京 100049
2 上海东华大学材料科学与工程学院纤维材料改性国家重点实验室, 上海 201620
3 中国石油大学(北京)化工学院CNPC催化重点实验室, 北京 102249
本文利用X射线小角散射(SAXS)研究碳纤维原丝预氧化过程中微孔的变化。计算出随着预氧化过程中牵伸比的加大, 预氧化丝中微孔结构的变化。预氧化丝中的微孔大多是一些长条状微孔, 并且取向趋向于纤维轴方向。碳纤维中的微孔对于其模量有着重大影响, 因而对于碳纤维以及其原丝中微孔结构的研究有着重要的意义。
X射线小角散射 碳纤维 预氧化丝 微孔结构 small-angle X-ray Scattering carbon fibers pre-oxidized fibers microporosity
1 中国工程物理研究院核物理与化学研究所,绵阳,621900
2 中国工程物理研究院化工材料研究所,绵阳,621900
3 中国科学院高能物理研究所同步辐射实验室,北京,100039
TATB含能材料的微结构对该材料的感度等有明显的影响,因而对于材料的安全性有着特别重要的意义.小角X射线散射(SAXS)技术是一种分析物质微观结构的重要手段,应用SAXS分析技术可以获取材料中几纳米到几百纳米尺度范围的亚微结构信息.利用同步辐射作为X射线源对TATB钝感炸药进行了小角散射实验测量,获得了SAXS测量谱.对实验谱数据进行处理,可得到样品材料的颗粒分布及内部?⒖状笮〉任⒔峁共问?
小角X射线散射 TATB材料 微孔结构 Small angle X-ray scattering Energetic material TATB Microstructure 原子与分子物理学报
2003, 20(2): 191
