纳秒脉冲激光烧蚀石墨电极的一维数值仿真

摘要

以热传导方程为基础,建立了纳秒脉冲激光烧蚀固体靶材料的一维模型。考虑等离子体对入射激光的屏蔽作用,计算了峰值为1012W/m2的纳秒激光对石墨靶烧蚀情况。计算表明,石墨靶内部的温度沿深度方向呈指数递减;靶材料表面温度随着激光强度的增加而增加,并在激光峰值时刻达到最大值。表面温度升高将加快石墨靶蒸发速率,进一步增加了等离子体对激光的屏蔽作用,最后可屏蔽激光能量占总入射激光能量的0.3,石墨靶烧蚀的最终深度约350 nm。