激光辐照

摘要： 分析了激光辐照热裂破岩工艺参数对岩石力学性能的影响规律,以提高激光辐照热裂破岩效率。开展了激光辐照热裂破岩正交实验研究,分析了激光功率、辐照时间及辐照距离对激光辐照热裂破岩温度变化及岩石形貌损伤的影响规律,基于X-ray diffraction(XRD)物相图谱分析了激光辐照热裂破岩后岩石不同区域物相成分及含量,探讨了激光功率、辐照时间及辐照距离对激光辐照区物相含量变化的影响趋势,研究了激光功率、辐照时间及辐照距离对岩石强度的弱化程度。研究表明:随着激光功率和辐照时间增加及辐照距离减小,岩石反应区温度变大,热裂纹生成数量增多且裂纹深度变大,岩石热破碎反应增强;激光高温辐照后岩样所含高脆性、低强度、低导热率和低热膨胀系数的石英和钙长石含量占比增加,且随着激光功率和辐照时间增加及辐照距离减小,岩样烧灼孔内所含石英和钙长石成分增多;激光辐照后岩样烧灼孔内冷凝沉积物主要成分为石英和钠长石,且冷凝沉积物中部分晶体在激光辐照作用下转变为非晶体结构;激光辐照时间对岩石强度弱化程度影响最大,激光辐照距离次之,而激光功率对岩石强度弱化程度影响最小;随着激光功率和辐照时间增加及辐照距离减小,岩石抗压强度由83.89 MPa显著降低至36.13 MPa,岩石轴向挤压形变量变大,挤压破碎效果增强,岩石强度弱化程度变大。结果表明,激光辐照岩石可以有效降低岩石强度,提高激光辐照热裂破岩效率。

摘要： 针对激光与机械载荷联合作用下碳纤维/环氧树脂增强复合材料(CFRC)层合板失效时间的预测需求,实验研究了不同激光功率密度(70~210 W/cm^(2))、不同预应力水平(拉伸强度的50%和70%)、不同光斑尺寸(拉伸试件宽度的70%和100%)下2 mm厚层合板的失效机理,获取了不同影响因素对断裂时间的影响规律。结果表明:预加载层合板失效机制为迎光面环氧树脂基底材料热解、纤维氧化断裂,背光面剩余结构偏脆性断裂;在预应力一定条件下,试件断裂时间与辐照激光功率密度成指数规律;预应力水平对断裂时间影响显著。

摘要： 本文采用偏振光谱视频成像的在线检测识别方法,结合偏振双向反射分布函数的探测原理和数学模型,研究偏振光谱成像主动探测复合环氧树脂在激光辐照下的损伤演化过程。依据斯托克斯(Stokes)矢量分析法,分析复合环氧树脂表面随激光脉冲数目和脉冲能量增加所引起的损伤变化规律。

摘要： 针对毫秒脉冲激光辐照硅基四象限探测器(Quadrant Photoelectric Detectors,QPD)单一象限输出电流的规律进行了理论和实验研究,并进行了不同条件下输出电流的模拟仿真研究,开展了毫秒脉冲激光辐照硅基QPD探测器单一象限输出电流的实验研究。模拟仿真结果与实验结果相吻合,结果表明:激光辐照硅基QPD探测器单一象限时,激光辐照象限在激光辐照结束后出现了电流震荡现象,形成第二峰值,且可以观察到输出电流第二峰值和电流恢复时间随着激光能量密度增大而增大。

摘要： 高能激光武器作为未来飞行器面临的新型毁伤源,研究典型航空材料在激光辐照下的损伤特性,为飞行器激光毁伤评估和抗激光设计提供基础。本文基于典型金属材料激光辐照理论和激光辐照试验,分析了LY12-CZ铝合金激光辐照损伤过程,并系统性研究了激光光斑大小、激光功率密度以及靶板厚度对激光辐照损伤的影响。研究结果表明,靶板在激光辐照下,刚开始处于加热、熔化阶段,表面逐渐出现鼓包现象,形成类似于水滴状的变形;随着温度上升,在重力作用影响下,在鼓包上端处开始形成击穿小孔,形成冒烟、飞溅等现象,之后小孔沿鼓包的上边缘迅速扩大,形成肉眼可见的穿孔。激光光斑越大,靶板的穿透时间越短,且靶板穿透时间与激光功率密度负相关,但与靶板厚度的平方正相关。

摘要： 激光致反射镜热变形引起光束质量下降是强激光系统优化设计的关注热点.为了在不同反射膜和不同基底的多种材质组合中筛选出热变形最小的情况,对反射镜热变形特性开展了理论分析,讨论了激光参数的影响.首先模拟了不同反射镜的温升和热变形,发现温升和热变形的最大位置始终位于被激光辐照镜面上;然后筛选出热变形最小的镜体组合是镀Ag膜的硅基底反射镜,并且随着入射激光波长的增大,反射镜温升变小,热变形量也减小;激光功率越小,反射镜的温升越低,热变形量越小;激光光斑半径越大,最大热变形量越小.研究结果可以为反射镜的优化设计,以及反射镜的激光损伤等方面提供理论参考.

摘要： 针对光学遥感器激光防护任务需求,文章分析了激光对光学遥感卫星的光学部件、光电探测器件、电子学部组件的辐照效应,结合地基、天基激光武器对卫星的作战场景和模式,梳理了激光武器对卫星光学遥感器不同程度的打击效能及相应的阈值.文章对自适应激光限幅防护和快速响应快门防护技术、对防护的原理、关键技术进行了阐述;对应用配置和防护效能进行了分析;对激光威胁及防护的发展趋势进行总结.

摘要： 采用1064 nm激光辐照可见光面阵CCD时,在其光敏面上观察到了规则点阵,相邻格点的间距约为99.38μm.改变激光的入射参数发现,规则点阵的产生与激光的入射能量、束散角和入射角无关,而与激光的波长有关,532,632,670和780 nm激光辐照时均没有观察到规则点阵的出现.更换不同型号的CCD,像元尺寸由3.75μm增大为5.6μm,相邻格点的间距却由99.38μm减小为63.84μm.改变前置光学系统的F数、焦距和光路结构,相邻格点的间距均保持不变.通过采用高分辨率的折返镜头开展实验,发现点阵中的每个格点与CCD光敏面上的像元一一对应,并且实验测得的格点间距与衍射效应计算的格点间距最大偏差仅为1.18μm,证明了规则点阵是由于CCD光敏面的二维光栅衍射效应引起的.

摘要： 探究金属材料加工及表面处理领域中皮秒与飞秒激光的应用情况,本文选择金、铜、铬三种金属为研究对象,在有限元软件的协助下,以热传导双温方程为始发点,观察并探究脉冲宽度有差异的激光作用在金属材料时的热产生与热积累情况,在理论层面上确定了激光参数有差异时被加工金属表面的电子与晶格温度各自的分布规律,统计分析结果发现,激光的脉冲宽度是影响金属材料电子温度的峰值高低及电子晶格耦合的时间长短,当激光脉冲宽度>10ps,可以采用单温与双温模型阐述激光作用在材料的热效应;当激光脉冲宽度≤10ps时,需利用双温模型去阐述金属材料的热效应.

摘要： 采取实验和数值模拟相结合的方法对激光辐照45#钢板的响应特性进行研究.基于连续光纤激光发射系统,开展钢板的激光辐照实验,得到温度场分布及靶板的烧蚀穿孔特性;基于ANSYS建立靶板有限元模型,模拟激光辐照下靶板的热响应过程,得到了靶板厚度、激光功率和光斑直径等因素对靶板温度分布及靶板穿孔特性的影响规律.

摘要： 本文从激光吸收机理出发，运用理论研究的方法推导出激光辐照过程中材料吸收率的计算公式，并由此展开对吸收率影响因素的讨论，得到了相应的一般性规律。根据上述研究，得出可以通过减小入射光波长(针对金属材料)、减弱材料导电性能以及材料的预先加热等方法来提高材料对激光的吸收率的结论，为激光与材料相互作用过程中提高能量转化效率的研究提供了一定的参考。

摘要： 薄壳结构在航空航天和船舶结构中广泛采用,其受压易发生失稳破坏.激光辐照使局部迅速升温,耦合力载荷后将加快结构失效.本文对预加轴压薄壁圆柱壳进行激光辐照实验,测试薄壁圆柱壳破坏时间与激光参数和载荷关系以及破坏阈值.

摘要： 激光辐照热冲击下金属会产生瞬时过热甚至过烧,从而使金属内部产生损伤.为了研究过烧过热瞬时高温对孔洞形成的影响,给出了高温镍基合金DD6薄片激光穿孔时孔口附近的热冲击条件.基于非傅里叶热传导理论,得到了激光穿孔时薄片内温度场的解析解.

摘要： 板壳结构局部材料性能变化、局部热应力等因素对于结构屈曲承载力影响很大.本文采用温度位移耦合方法进行非线性热屈曲分析,考虑了激光功率密度、激光辐照光斑半径及薄板厚度等参数对薄板局部屈曲的影响,总结了各参数对薄板热屈曲时间的影响规律.

摘要： 本文研究了T700/603碳纤维增强复合材料在连续激光辐照下的预加载荷破坏规律.首先通过T700/603常温拉伸和压缩实验测定材料的破坏强度;设计激光辐照复合材料预加拉伸和压缩载荷,通过测定激光辐照实验过程中试件发生失效破坏的时间,分析试件厚度、预加载荷大小及激光功率密度对试件失效时间的影响.

摘要： 强激光辐照薄壁结构时,薄壁结构内部产生很高的温度梯度,且温度梯度的影响范围主要在激光光斑区域.为探索激光辐照下薄壁结构的热力学响应,本文对于激光辐照下复合材料板的温度场分布进行了试验测试,并用Abaqus软件对复合材料在激光辐照下的温度场进行建模计算,数值模拟结果与试验测试结果进行对比,验证了数值模拟模型的准确性.

摘要： 大型脉冲功率装置中应用的绝缘子工作环境往往十分复杂,表面易受到放电等产生的带电粒子、紫外线或软X射线的撞击,导致沿面耐电能力下降,从而影响着脉冲功率装置的整体性能和安全运行.本文考察了脉冲加载下锥角绝缘子受激光辐照时的真空沿面闪络性能,结果表明不论是紫外光(266 nm)还是可见光(532 nm)辐照在阴极三相点或者样品中间,正45度锥角的绝缘子构型的性能都要优于负45度锥角绝缘子,并且紫外辐照阴极三相点对沿面闪络电压的影响较大,因此在大型装置中应该避免射线对绝缘堆阴极三相点处的辐照.

摘要： 在机械制造、船舶、航空等领域中时常发生薄壁结构的热应力和热屈曲现象,对于薄壁结构的热屈曲分析已经得到越来越多的关注.本文利用数值分析的方法研究了局部受热作用下的薄板热屈曲性能.得到了试件温度分布及应力分布图,并找出了二者之间的关系.

摘要： 本文利用CFD软件模拟了横掠气流和激光联合作用下金属熔化物迁移过程.通过对迁移行为的研究,分析不同气流速度与激光强度、光斑尺寸下熔池形貌特征,研究了背表面温升与气流速度、光斑尺寸等的关系.研究结果表明:液态金属层在熔池上游较厚,下游较薄;总功率一定时,光斑越小,功率密度越高,熔穿时间越短,但能量效率会更高;气流对背表面温升的影响主要是金属熔化物的迁移,气流速度越大,背表面温升越快.

摘要： 本文利用CFD软件模拟了横掠气流和激光联合作用下金属熔化物迁移过程.通过对迁移行为的研究,分析不同气流速度与激光强度、光斑尺寸下熔池形貌特征,研究了背表面温升与气流速度、光斑尺寸等的关系.研究结果表明:液态金属层在熔池上游较厚,下游较薄;总功率一定时,光斑越小,功率密度越高,熔穿时间越短,但能量效率会更高;气流对背表面温升的影响主要是金属熔化物的迁移,气流速度越大,背表面温升越快.

摘要： 利用位于被辐照表面紧邻的狭缝，清除或减小了激光的衰减区，致使在激光端部获得了陡峭的能量分布。狭缝被置于被辐照表面紧邻的理由是为了抑制激光的扩展。此外，利用平面镜代替狭缝来折叠激光的衰减区，以便相互提高衰减区中的能量密度，致使在激光端部中获得陡峭的能量密度分布。

摘要： 本发明的名称是“激光辐照装置、激光辐照方法、以及半导体器件制造方法”。提供一种方法和装置，用来在辐照表面上恒定地建立激光束的能量分布，将激光束均匀地辐照到整个辐照表面。本发明还提供在工艺中包括该激光辐照方法的半导体器件的制造方法。本发明的特征是用光学系统将多个激光束在辐照表面上的形状形成为椭圆形或矩形，在辐照表面沿第一方向移动的同时，发射多个激光束，且辐照表面沿第二方向移动，以及辐照表面在沿与第一方向相反的方向移动的同时，发射多个激光束。在辐照表面沿第一方向移动的同时可以发射多个激光束，并在辐照表面沿与第一方向相反的方向移动的同时，可以发射多个激光束，以及辐照表面也可以沿第二方向移动。

摘要： 本发明的目的是提供一种激光辐照方法和激光辐照装置，该方法和装置通过阻挡线形光束的低强度部分，用强度更均匀的线形光束来照射某一受辐照表面，同时不会在该受辐照表面上形成因衍射而导致的条纹。在该激光辐照过程中，从激光振荡器101中发出的激光束穿过狭缝102以便阻挡该激光束的低强度部分，镜子103使该激光束的前进方向发生改变，并且凸柱面透镜104将在该狭缝处形成的像投影到受辐照表面106上。

摘要： 本发明涉及激光辐照装置、激光辐照方法、以及半导体器件制造方法。提供一种方法和装置，用来在辐照表面上恒定地建立激光束的能量分布，将激光束均匀地辐照到整个辐照表面。本发明还提供在工艺中包括该激光辐照方法的半导体器件的制造方法。本发明的特征是用光学系统将多个激光束在辐照表面上的形状形成为椭圆形或矩形，在辐照表面沿第一方向移动的同时，发射多个激光束，且辐照表面沿第二方向移动，以及辐照表面在沿与第一方向相反的方向移动的同时，发射多个激光束。在辐照表面沿第一方向移动的同时可以发射多个激光束，并在辐照表面沿与第一方向相反的方向移动的同时，可以发射多个激光束，以及辐照表面也可以沿第二方向移动。

摘要： 在一种激光辐照系统中，由于高速移动笨重的扫描工作台，因此导致振动。当振动传送到装配有形成光束斑点和系统的光学系统的振动绝缘体时，在基板上形成的激光辐照轨迹就会沿振动的反射波动，该轨迹就不再是线性。本发明的一个目的是抑制因这种振动造成的辐照轨迹的波动。在作为要被辐照表面的半导体膜123之上提供光屏蔽膜122。当提供光屏蔽膜122时，就会显著地遮蔽具有低能量密度的一部分入射光束121。如上所述，提供光屏蔽膜122就能够增大半导体膜中的晶粒尺寸，而不用形成类似于用准分子激光器进行激光晶化的情况下形成的晶体的状态。为了使衍射影响最小，优选光屏蔽膜122尽可能薄。

摘要： 本发明的目的是提供一种激光辐照方法和激光辐照装置，该方法和装置通过阻挡线形光束的低强度部分，用强度更均匀的线形光束来照射某一受辐照表面，同时不会在该受辐照表面上形成因衍射而导致的条纹。在该激光辐照过程中，从激光振荡器101中发出的激光束穿过狭缝102以便阻挡该激光束的低强度部分，镜子103使该激光束的前进方向发生改变，并且凸柱面透镜104将在该狭缝处形成的像投影到受辐照表面106上。

摘要： 本发明的一个目的在于提供对半导体膜的整个表面进行均匀激光处理的激光辐照装置和激光辐照方法。自第一激光振荡器发出的第一激光束通过狭缝和聚光透镜，接着入射被辐照表面。同时，传送自第二激光振荡器发出的第二激光束使其与被辐照表面上的第一激光束相叠。接着，相对于被辐照表面扫描激光束使被辐照表面均匀退火。

摘要： 本发明的目的是提供一种方法和装置，用来在辐照表面上恒定地建立激光束的能量分布，并将激光束均匀地辐照到整个辐照表面。而且，本发明的另一个目的是提供在工艺中包括这一激光辐照方法的半导体器件的一种制造方法。因此，本发明的特征是用光学系统将多个激光束在辐照表面上的形状形成为椭圆形或矩形，并在辐照表面沿第一方向移动的同时，发射多个激光束，且辐照表面沿第二方向移动，以及辐照表面在沿与第一方向相反的方向移动的同时，发射多个激光束。在辐照表面沿第一方向移动的同时可以发射多个激光束，并在辐照表面沿与第一方向相反的方向移动的同时，可以发射多个激光束，以及辐照表面也可以沿第二方向移动。

摘要： 本发明的目的是提供一种激光辐照方法和激光辐照装置，该方法和装置通过阻挡线形光束的低强度部分，用强度更均匀的线形光束来照射某一受辐照表面，同时不会在该受辐照表面上形成因衍射而导致的条纹。在该激光辐照过程中，从激光振荡器101中发出的激光束穿过狭缝102以便阻挡该激光束的低强度部分，镜子103使该激光束的前进方向发生改变，并且凸柱面透镜104将在该狭缝处形成的像投影到受辐照表面106上。

摘要： 本发明的名称是“激光辐照装置、激光辐照方法、以及半导体器件制造方法”。提供一种方法和装置，用来在辐照表面上恒定地建立激光束的能量分布，将激光束均匀地辐照到整个辐照表面。本发明还提供在工艺中包括该激光辐照方法的半导体器件的制造方法。本发明的特征是用光学系统将多个激光束在辐照表面上的形状形成为椭圆形或矩形，在辐照表面沿第一方向移动的同时，发射多个激光束，且辐照表面沿第二方向移动，以及辐照表面在沿与第一方向相反的方向移动的同时，发射多个激光束。在辐照表面沿第一方向移动的同时可以发射多个激光束，并在辐照表面沿与第一方向相反的方向移动的同时，可以发射多个激光束，以及辐照表面也可以沿第二方向移动。