激光辐照下固体材料的温度分布理论研究

摘要

考虑到有限厚介质的表面热对流,利用格林函数方法理论计算了强激光作用下介质材料的3维温度分布,给出了温升与材料尺寸的关系式及其关系曲线.以单晶硅材料为例进行了模拟计算,结果表明:温升不仅与材料本身的性质(热容,热导率,密度)密切相关,而且还与材料的吸收系数,激光加热参数(功率密度,能量分布,光斑大小,作用时间),以及对流换热系数有关.在激光照射的初始阶段,材料表面温度迅速增加;其后,随着激光照射时间的增加,温度增加量逐步变缓.