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短脉冲激光诱导薄膜损伤的等离子体爆炸过程分析

夏志林 郭培涛 薛亦渝 黄才华 李展望

短脉冲激光诱导薄膜损伤的等离子体爆炸过程分析

夏志林, 郭培涛, 薛亦渝, 黄才华, 李展望
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  • 短脉冲激光诱导薄膜材料损伤过程的研究通常止于薄膜材料发生喷溅.超热喷溅物质吸收剩余激光脉冲能量将形成剧烈的等离子体爆炸过程.采用两步数值计算方法处理等离子体微滴的爆炸过程,即在每一个数值计算时间步长内,将爆炸过程分为两步,第一步处理微滴的绝热膨胀及裂解过程;第二步处理微滴对激光脉冲能量的吸收过程.有效地将微滴吸收激光能量的物理学过程与爆炸动力学过程耦合到一起.分析了喷溅物质微滴在剩余激光脉冲作用下,其半径、膨胀(加)速度、裂解(加)速度、电子及离子的密度与温度等参量随时间变化的演化情况.结果表明:材料喷溅
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10974150和10804090)资助的课题.
    [1]

    [1]Xia Z L,Shao J D,Fan Z X,Wu S G 2006 High Power Laser and Particle Beams 18 575 (in Chinses) [夏志林、邵建达、范正修、吴师岗 2006 强激光与粒子束 18 575]

    [2]

    [2]Xia Z L,Fan Z X,Shao J D 2006 Acta Phys. Sin. 55 3007 (in Chinese) [夏志林、范正修、邵建达 2006 物理学报 55 3007]

    [3]

    [3]Jasapara J,Nampoothiri A V V,Rudolph W 2001 Phys. Rev. B 63 045117

    [4]

    [4]Mero M,Liu J,Rudolph W 2005 Phys. Rev. B 71 115109

    [5]

    [5]Ditmire T,Donnelly T,Rubenchik A M,Falcone R W, Perry M D 1996 Phys. Rev. A 53 3379

    [6]

    [6]Ditmire T,Zweiback J, Yanovsky V P, Cowan T E, Hays G, Wharton B 1999 Nature 398 489

    [7]

    [7]Krainov V P,Smirnov M B 2002 Phys. Rep. 370 237

    [8]

    [8]Ditmire T, Gumbrell E T, Smith R A, Djaoui A, Hutchinson M H R 1998 Phys. Rev. Lett. 80 720

    [9]

    [9]Kundu M, Bauer D 2006 Phys. Rev. Lett. 96 123401

    [10]

    ]Mulser P,Kanapathipillai M,Hoffmann D H 2005 Phys. Rev. Lett. 95 103401

    [11]

    ]Taguchi T,Antonsen T M, Milchberg H M 2004 Phys. Rev. Lett. 92 205003

    [12]

    ]Du D,Liu X,Korn G,Squier J,Mourou G 1994 Appl. Phys. Lett. 64 3071

    [13]

    ]Kaiser A,Rethfeld B,Vicanek M,Simon G 2000 Phys. Rev. B 61 11437

    [14]

    ]Yi Y G,Zheng Z J,Yan J,Li P,Fang Q Y,Qiu Y B 2002 Acta Phys. Sin. 51 2740(in Chinese) [易有根、郑志坚、颜军、李萍、方泉玉、邱玉波 2002 物理学报 51 2740]

    [15]

    ]ShiY L,Dong C Z,Zhang D H,Fu Y B 2008 Acta Phys. Sin. 57 88 (in Chinese) [师应龙、董晨钟、张登红、符彦飙 2008 物理学报 57 88]

    [16]

    ]Zhang J Y,Zhang Z J,Yang G H,Yang J M,Ding Y N,Wei M X,Li J 2006 High PowerLaser and Particle Beams 18 1375 (in Chinese)[张继彦、郑志坚、杨国洪、杨家敏、丁耀南、韦敏习、李军 2006 强激光与粒子束 18 1375]

    [17]

    ]Xia Z L,Shao J D,Fan Z X 2006 Chinese Journal of Materials Research 20 581 (in Chinese) [夏志林、邵建达、范正修 2006 材料研究学报 20 581]

  • [1]

    [1]Xia Z L,Shao J D,Fan Z X,Wu S G 2006 High Power Laser and Particle Beams 18 575 (in Chinses) [夏志林、邵建达、范正修、吴师岗 2006 强激光与粒子束 18 575]

    [2]

    [2]Xia Z L,Fan Z X,Shao J D 2006 Acta Phys. Sin. 55 3007 (in Chinese) [夏志林、范正修、邵建达 2006 物理学报 55 3007]

    [3]

    [3]Jasapara J,Nampoothiri A V V,Rudolph W 2001 Phys. Rev. B 63 045117

    [4]

    [4]Mero M,Liu J,Rudolph W 2005 Phys. Rev. B 71 115109

    [5]

    [5]Ditmire T,Donnelly T,Rubenchik A M,Falcone R W, Perry M D 1996 Phys. Rev. A 53 3379

    [6]

    [6]Ditmire T,Zweiback J, Yanovsky V P, Cowan T E, Hays G, Wharton B 1999 Nature 398 489

    [7]

    [7]Krainov V P,Smirnov M B 2002 Phys. Rep. 370 237

    [8]

    [8]Ditmire T, Gumbrell E T, Smith R A, Djaoui A, Hutchinson M H R 1998 Phys. Rev. Lett. 80 720

    [9]

    [9]Kundu M, Bauer D 2006 Phys. Rev. Lett. 96 123401

    [10]

    ]Mulser P,Kanapathipillai M,Hoffmann D H 2005 Phys. Rev. Lett. 95 103401

    [11]

    ]Taguchi T,Antonsen T M, Milchberg H M 2004 Phys. Rev. Lett. 92 205003

    [12]

    ]Du D,Liu X,Korn G,Squier J,Mourou G 1994 Appl. Phys. Lett. 64 3071

    [13]

    ]Kaiser A,Rethfeld B,Vicanek M,Simon G 2000 Phys. Rev. B 61 11437

    [14]

    ]Yi Y G,Zheng Z J,Yan J,Li P,Fang Q Y,Qiu Y B 2002 Acta Phys. Sin. 51 2740(in Chinese) [易有根、郑志坚、颜军、李萍、方泉玉、邱玉波 2002 物理学报 51 2740]

    [15]

    ]ShiY L,Dong C Z,Zhang D H,Fu Y B 2008 Acta Phys. Sin. 57 88 (in Chinese) [师应龙、董晨钟、张登红、符彦飙 2008 物理学报 57 88]

    [16]

    ]Zhang J Y,Zhang Z J,Yang G H,Yang J M,Ding Y N,Wei M X,Li J 2006 High PowerLaser and Particle Beams 18 1375 (in Chinese)[张继彦、郑志坚、杨国洪、杨家敏、丁耀南、韦敏习、李军 2006 强激光与粒子束 18 1375]

    [17]

    ]Xia Z L,Shao J D,Fan Z X 2006 Chinese Journal of Materials Research 20 581 (in Chinese) [夏志林、邵建达、范正修 2006 材料研究学报 20 581]

  • [1] 罗菊, 韩敬华. 激光等离子体去除微纳颗粒的热力学研究. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191933
    [2] 刘家合, 鲁佳哲, 雷俊杰, 高勋, 林景全. 气体压强对纳秒激光诱导空气等离子体特性的影响. 物理学报, 2020, 69(5): 057401. doi: 10.7498/aps.69.20191540
    [3] 周瑜, 操礼阳, 马晓萍, 邓丽丽, 辛煜. 脉冲射频容性耦合氩等离子体的发射探针诊断. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191864
    [4] 杨进, 陈俊, 王福地, 李颖颖, 吕波, 向东, 尹相辉, 张洪明, 符佳, 刘海庆, 臧庆, 储宇奇, 刘建文, 王勋禺, 宾斌, 何梁, 万顺宽, 龚学余, 叶民友. 东方超环上低杂波驱动等离子体环向旋转实验研究. 物理学报, 2020, 69(5): 055201. doi: 10.7498/aps.69.20191716
    [5] 刘丽, 刘杰, 曾健, 翟鹏飞, 张胜霞, 徐丽君, 胡培培, 李宗臻, 艾文思. 快重离子辐照对YBa2Cu3O7-δ薄膜微观结构及载流特性的影响. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191914
    [6] 张松然, 何代华, 涂华垚, 孙艳, 康亭亭, 戴宁, 褚君浩, 俞国林. HgCdTe薄膜的输运特性及其应力调控. 物理学报, 2020, 69(5): 057301. doi: 10.7498/aps.69.20191330
    [7] 周峰, 蔡宇, 邹德峰, 胡丁桐, 张亚静, 宋有建, 胡明列. 钛宝石飞秒激光器中孤子分子的内部动态探测. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191989
    [8] 刘厚通, 毛敏娟. 一种无需定标的地基激光雷达气溶胶消光系数精确反演方法. 物理学报, 2019, 68(7): 074205. doi: 10.7498/aps.68.20181825
    [9] 周旭聪, 石尚, 李飞, 孟庆田, 王兵兵. 利用双色激光场下域上电离谱鉴别H32+ 两种不同分子构型. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20200013
    [10] 张继业, 张建伟, 曾玉刚, 张俊, 宁永强, 张星, 秦莉, 刘云, 王立军. 高功率垂直外腔面发射半导体激光器增益设计及制备. 物理学报, 2020, 69(5): 054204. doi: 10.7498/aps.69.20191787
    [11] 董正琼, 赵杭, 朱金龙, 石雅婷. 入射光照对典型光刻胶纳米结构的光学散射测量影响分析. 物理学报, 2020, 69(3): 030601. doi: 10.7498/aps.69.20191525
    [12] 左富昌, 梅志武, 邓楼楼, 石永强, 贺盈波, 李连升, 周昊, 谢军, 张海力, 孙艳. 多层嵌套掠入射光学系统研制及在轨性能评价. 物理学报, 2020, 69(3): 030702. doi: 10.7498/aps.69.20191446
    [13] 胡耀华, 刘艳, 穆鸽, 秦齐, 谭中伟, 王目光, 延凤平. 基于多模光纤散斑的压缩感知在光学图像加密中的应用. 物理学报, 2020, 69(3): 034203. doi: 10.7498/aps.69.20191143
    [14] 沈永青, 张志强, 廖斌, 吴先映, 张旭, 华青松, 鲍曼雨. 高功率脉冲磁控溅射技术制备掺氮类金刚石薄膜的磨蚀性能研究. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20200021
    [15] 梁琦, 王如志, 杨孟骐, 王长昊, 刘金伟. Al2O3衬底无催化剂生长GaN纳米线及其光学性能研究. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191923
    [16] 赵珊珊, 贺丽, 余增强. 偶极玻色-爱因斯坦凝聚体中的各向异性耗散. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20200025
    [17] 卢超, 陈伟, 罗尹虹, 丁李利, 王勋, 赵雯, 郭晓强, 李赛. 纳米体硅鳍形场效应晶体管单粒子瞬态中的源漏导通现象研究. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191896
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出版历程
  • 收稿日期:  2008-10-06
  • 修回日期:  2009-09-16
  • 刊出日期:  2010-05-15

短脉冲激光诱导薄膜损伤的等离子体爆炸过程分析

  • 1. 武汉理工大学材料科学与工程学院金属系,武汉 430070
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:10974150和10804090)资助的课题.

摘要: 短脉冲激光诱导薄膜材料损伤过程的研究通常止于薄膜材料发生喷溅.超热喷溅物质吸收剩余激光脉冲能量将形成剧烈的等离子体爆炸过程.采用两步数值计算方法处理等离子体微滴的爆炸过程,即在每一个数值计算时间步长内,将爆炸过程分为两步,第一步处理微滴的绝热膨胀及裂解过程;第二步处理微滴对激光脉冲能量的吸收过程.有效地将微滴吸收激光能量的物理学过程与爆炸动力学过程耦合到一起.分析了喷溅物质微滴在剩余激光脉冲作用下,其半径、膨胀(加)速度、裂解(加)速度、电子及离子的密度与温度等参量随时间变化的演化情况.结果表明:材料喷溅

English Abstract

参考文献 (17)

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