光学与光电技术
光學與光電技術
광학여광전기술
OPTICS & OPTOELECTRONIC TECHNOLOGY
2009年
1期
36-40
,共5页
飞秒脉冲激光%金属薄膜%热应力%非平衡加热
飛秒脈遲激光%金屬薄膜%熱應力%非平衡加熱
비초맥충격광%금속박막%열응력%비평형가열
利用双曲-双温两步热传导和热电子崩力模型,考虑到晶格温度与应变速率的耦合效应,得到了用于描述飞秒激光作用下金属薄膜热力效应的超快热弹性模型.以飞秒脉冲激光辐照金属铜薄膜为例,运用具有人工粘性和自适应步长的有限差分算法,对不同能量密度和脉冲宽度条件下薄膜体内温度场和应力场的变化规律进行了数值模拟,对比分析了电子晶格耦合系数对超快加热过程的影响.结果表明,飞秒脉冲激光辐照早期为明显的非平衡加热过程,电子温度迅速升高,而晶格温度的升高却相对较慢;激光辐照早期的热力耦合效应导致薄膜前表面附近的热应力表现为压应力,随着时间的推移,热应力由压应力转变为张应力,为激光加工和激光对抗提供了理论参考.
利用雙麯-雙溫兩步熱傳導和熱電子崩力模型,攷慮到晶格溫度與應變速率的耦閤效應,得到瞭用于描述飛秒激光作用下金屬薄膜熱力效應的超快熱彈性模型.以飛秒脈遲激光輻照金屬銅薄膜為例,運用具有人工粘性和自適應步長的有限差分算法,對不同能量密度和脈遲寬度條件下薄膜體內溫度場和應力場的變化規律進行瞭數值模擬,對比分析瞭電子晶格耦閤繫數對超快加熱過程的影響.結果錶明,飛秒脈遲激光輻照早期為明顯的非平衡加熱過程,電子溫度迅速升高,而晶格溫度的升高卻相對較慢;激光輻照早期的熱力耦閤效應導緻薄膜前錶麵附近的熱應力錶現為壓應力,隨著時間的推移,熱應力由壓應力轉變為張應力,為激光加工和激光對抗提供瞭理論參攷.
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