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CO2激光局域辐照对熔石英损伤特性的影响

刘春明 杨亮 晏中华 蒋勇 王海军 廖威 向霞 贺少勃 吕海兵 袁晓东 郑万国 祖小涛

CO2激光局域辐照对熔石英损伤特性的影响

刘春明, 杨亮, 晏中华, 蒋勇, 王海军, 廖威, 向霞, 贺少勃, 吕海兵, 袁晓东, 郑万国, 祖小涛
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  • 研究了CO2激光局域辐照对熔石英损伤特性的影响, 发现当辐照中心温度较低时(1139 K), 辐照对损伤阈值没有明显影响, 但辐照中心温度较高时(1638 K), 辐照对损伤阈值有明显的影响, 损伤阈值随距离辐照中心间距的增大而减小, 在残余应力产生光程差最大处附近, 损伤阈值降到最小, 随着与辐照中心间距的进一步增加, 损伤阈值略有上升. 对导致此现象的原因做了分析. 由于残余应力的存在, 在辐照中心发生再损伤产生的裂纹后, 裂纹先沿径向扩展, 在残余应力产生光程差最大处附近, 裂纹转而向切向扩展, 这可能与径向和环向张应力随半径的变化有关. 在采用热处理炉退火消除残余应力时, 必须注意元件的洁净处理, 否则退火会出现析晶现象, 对损伤阈值和透射率造成不良影响.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10904008),国家高技术研究发展项目(批准号:2008AA8040508)和中央高校基本科研业务费(批准号:ZYGX2011J043)资助的课题.
    [1]

    Temple R A, Lowdermilk W H, Milam D 1982 Appl. Opt. 21 3249

    [2]

    Burnham A K, Hackel L, Wegner P, Parham T, Hrubesh L, Penetrante B, Hitman P, Emos, Menapace J, Runkel M, Fluss M, Feit M, Key M, Biesiada T 2002 Lawrence Livermore Natioanl Laboratory Preprint UCRL-JC-144298

    [3]

    Menapace J A, Davis P J, Steele W A, Hachkowski M R, Nelson A, Xin K 2006 Lawrence Livermore Natioanl Laboratory UCRL-Conf-225806

    [4]

    Menapace J A 2010 LLNL-PROC 461456

    [5]

    Adams J J, Bolourchi M, Bude J D, Guss G M, Matthews M J, Nostrand M C 2010 Proc of SPIE 7842 784223

    [6]

    Guss G, Bass I, Draggoo V, Hackel R, Payne S, Lancaster M, Mak P 2007 Proc of SPIE 6403 64030M

    [7]

    During, A Bouchut P, Coutard J G 2007 Proc of SPIE 6403 640323

    [8]

    Bass I L, Guss G M, Nostrand M J, Wegner P J 2010 Proc of SPIE 7842 784220

    [9]

    Gallais L, Cormont P, Rullier J L 2009 Opt. Express 17 23488

    [10]

    Matthews M J, Stolken J S, Vignes R M, Norton M A, Yang S, Cooke J D, Guss G M, Adams J J 2009 Proc of SPIE 7504 750410

    [11]

    Xiang X, Zheng W G, Yuan X D, Jiang Y, Dai W, Huang J, Wang H J, Li X B, Lü H B, He S B, Zu X T 2011 High Power Laser and Particle Beams 23 2396 (in Chinese) [向霞, 郑万国, 袁晓东, 蒋勇, 戴威, 黄进, 王海军, 李熙斌, 吕海兵, 贺少勃, 祖小涛 2011 强激光与粒子束 23 2396]

    [12]

    Feit M D, Rubenchik A M 2002 Lawrence Livermore national laboratory Preprint UCRL-JC-148580

    [13]

    Liu C M, Jiang Y, Luo C S, Shi X Y, Ren W, Xiang X, Wang H J, He S B, Yuan X D, Lü H B, Zheng W G, Zu X T 2012 Chin. Phys. Lett. 29 044211

    [14]

    Li L, Xiang X, Zu X T, Wang H J, Yuang X D, Jiang X D, Zheng W G, Dai W 2011 Chin. Phys. B 20 074209

    [15]

    Liu H J, Huang J, Wang F R, Zhou X D, Jiang X D, Wu W D 2010 Acta. Phys. Sin. 59 1308 (in Chinese) [刘红婕, 黄进, 王凤蕊, 周信达, 蒋晓东, 吴卫东 2010 物理学报 59 1308]

  • [1]

    Temple R A, Lowdermilk W H, Milam D 1982 Appl. Opt. 21 3249

    [2]

    Burnham A K, Hackel L, Wegner P, Parham T, Hrubesh L, Penetrante B, Hitman P, Emos, Menapace J, Runkel M, Fluss M, Feit M, Key M, Biesiada T 2002 Lawrence Livermore Natioanl Laboratory Preprint UCRL-JC-144298

    [3]

    Menapace J A, Davis P J, Steele W A, Hachkowski M R, Nelson A, Xin K 2006 Lawrence Livermore Natioanl Laboratory UCRL-Conf-225806

    [4]

    Menapace J A 2010 LLNL-PROC 461456

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    Guss G, Bass I, Draggoo V, Hackel R, Payne S, Lancaster M, Mak P 2007 Proc of SPIE 6403 64030M

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    During, A Bouchut P, Coutard J G 2007 Proc of SPIE 6403 640323

    [8]

    Bass I L, Guss G M, Nostrand M J, Wegner P J 2010 Proc of SPIE 7842 784220

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    Gallais L, Cormont P, Rullier J L 2009 Opt. Express 17 23488

    [10]

    Matthews M J, Stolken J S, Vignes R M, Norton M A, Yang S, Cooke J D, Guss G M, Adams J J 2009 Proc of SPIE 7504 750410

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    Xiang X, Zheng W G, Yuan X D, Jiang Y, Dai W, Huang J, Wang H J, Li X B, Lü H B, He S B, Zu X T 2011 High Power Laser and Particle Beams 23 2396 (in Chinese) [向霞, 郑万国, 袁晓东, 蒋勇, 戴威, 黄进, 王海军, 李熙斌, 吕海兵, 贺少勃, 祖小涛 2011 强激光与粒子束 23 2396]

    [12]

    Feit M D, Rubenchik A M 2002 Lawrence Livermore national laboratory Preprint UCRL-JC-148580

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    Liu C M, Jiang Y, Luo C S, Shi X Y, Ren W, Xiang X, Wang H J, He S B, Yuan X D, Lü H B, Zheng W G, Zu X T 2012 Chin. Phys. Lett. 29 044211

    [14]

    Li L, Xiang X, Zu X T, Wang H J, Yuang X D, Jiang X D, Zheng W G, Dai W 2011 Chin. Phys. B 20 074209

    [15]

    Liu H J, Huang J, Wang F R, Zhou X D, Jiang X D, Wu W D 2010 Acta. Phys. Sin. 59 1308 (in Chinese) [刘红婕, 黄进, 王凤蕊, 周信达, 蒋晓东, 吴卫东 2010 物理学报 59 1308]

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出版历程
  • 收稿日期:  2012-11-27
  • 修回日期:  2012-12-30
  • 刊出日期:  2013-05-05

CO2激光局域辐照对熔石英损伤特性的影响

  • 1. 电子科技大学物理电子学院, 成都 610054;
  • 2. 中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 绵阳 621900
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:10904008),国家高技术研究发展项目(批准号:2008AA8040508)和中央高校基本科研业务费(批准号:ZYGX2011J043)资助的课题.

摘要: 研究了CO2激光局域辐照对熔石英损伤特性的影响, 发现当辐照中心温度较低时(1139 K), 辐照对损伤阈值没有明显影响, 但辐照中心温度较高时(1638 K), 辐照对损伤阈值有明显的影响, 损伤阈值随距离辐照中心间距的增大而减小, 在残余应力产生光程差最大处附近, 损伤阈值降到最小, 随着与辐照中心间距的进一步增加, 损伤阈值略有上升. 对导致此现象的原因做了分析. 由于残余应力的存在, 在辐照中心发生再损伤产生的裂纹后, 裂纹先沿径向扩展, 在残余应力产生光程差最大处附近, 裂纹转而向切向扩展, 这可能与径向和环向张应力随半径的变化有关. 在采用热处理炉退火消除残余应力时, 必须注意元件的洁净处理, 否则退火会出现析晶现象, 对损伤阈值和透射率造成不良影响.

English Abstract

参考文献 (15)

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