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极紫外自由电子激光辐照Ni薄膜损伤机制温度效应分子动力学研究 被引量:1
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作者 汤鸣 鲁爽 +6 位作者 胡张麟 李淑慧 恽超 胡音晫 陈杰 李文斌 王占山 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期40-50,共11页
利用双温模型和分子动力学结合的方法,研究了13.5 nm极紫外自由电子激光辐照下Ni薄膜的初始温度效应对熔融损伤机制的影响。模拟获得了不同初始温度Ni薄膜的熔融损伤阈值,发现阈值随初始温度升高而降低,并且薄膜熔融损伤存在膜内均匀熔... 利用双温模型和分子动力学结合的方法,研究了13.5 nm极紫外自由电子激光辐照下Ni薄膜的初始温度效应对熔融损伤机制的影响。模拟获得了不同初始温度Ni薄膜的熔融损伤阈值,发现阈值随初始温度升高而降低,并且薄膜熔融损伤存在膜内均匀熔化和表层非均匀熔化两种损伤形态。通过时间演化温度场和应力场分析,表明了镍薄膜的液相成核过程与晶格过热、热弹性应力和晶格平均加热速率等因素相关,揭示了熔融过程两种损伤形态的成因。 展开更多
关键词 自由电子激光 分子动力学 损伤机制 薄膜反射镜 双温模型
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高次谐波辐射与X射线量子光学(特邀)
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作者 付逸飞 赵迪 +1 位作者 李蓬勃 李福利 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期39-47,共9页
高次谐波产生过程是一种广泛、成熟、可行的制备相干量子光源的方案,在新兴的X射线量子光学领域有望得到应用。目前,量子光学已经在微波和可见光波段研发了诸如压缩态制备、诱导透明、高次谐波产生、多波混频等应用。X射线因其高精度、... 高次谐波产生过程是一种广泛、成熟、可行的制备相干量子光源的方案,在新兴的X射线量子光学领域有望得到应用。目前,量子光学已经在微波和可见光波段研发了诸如压缩态制备、诱导透明、高次谐波产生、多波混频等应用。X射线因其高精度、高衍射极限、鲁棒性、穿透性和聚焦能力在理论上优于目前广泛采用的微波和可见光波段,在X射线波段下研发量子光学模型、量子信息单元和量子光学元件,有助于推动其向精密化,小型化发展。最近的研究将量子光学推广至X射线波段,产生了诸如X能标下的量子系统、单光子、脉冲、高次谐波产生相干X射线脉冲等创新性研究成果,发展了阿秒级的相干X射线量子光源。X射线光学与量子光学的交叉正在引来越来越多的关注,成为一个具有显著突破意义和应用前景的研究领域。 展开更多
关键词 量子光学 谐波产生 非线性光学 超快激光 X射线光学
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光电子发射引起的柱腔内系统电磁脉冲的模拟 被引量:25
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作者 程引会 周辉 +3 位作者 李宝忠 陈明 吴伟 乔登江 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期1029-1032,共4页
 用时域有限差分法结合PIC粒子模拟方法,对光电子发射引起的圆柱腔内电磁脉冲现象进行了模拟,并对单能电子发射时电场的空间分布和系统电磁脉冲波形特征进行了分析。利用粒子抽样和间隔时间粒子注入的方法,得到了特定电子发射谱下的计...  用时域有限差分法结合PIC粒子模拟方法,对光电子发射引起的圆柱腔内电磁脉冲现象进行了模拟,并对单能电子发射时电场的空间分布和系统电磁脉冲波形特征进行了分析。利用粒子抽样和间隔时间粒子注入的方法,得到了特定电子发射谱下的计算结果,并与非抽样方法所得的结果进行了比较。计算结果显示,采用该方法后,噪声略有增加,但计算要求的条件大大降低,计算的粒子数有效地减少,适用于3维粒子模拟计算;计算结果还显示,发射电子能谱越高,注量越大,表面电场区与饱和电场区的长度越短。 展开更多
关键词 粒子模拟 时域有限差分法 系统电磁脉冲
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酸蚀与紫外激光预处理结合提高熔石英损伤阈值 被引量:12
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作者 陈猛 向霞 +8 位作者 蒋勇 祖小涛 袁晓东 郑万国 王海军 李熙斌 吕海兵 蒋晓东 王成程 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1383-1387,共5页
采用HF酸刻蚀和紫外激光预处理相结合的方式提升熔石英元件的负载能力,用质量分数为1%的HF缓冲溶液对熔石英刻蚀1-100 min,综合透过率、粗糙度和损伤阈值测试结果,发现刻蚀时间为10min的熔石英抗损伤能力最佳。采用355 nm紫外激光对HF... 采用HF酸刻蚀和紫外激光预处理相结合的方式提升熔石英元件的负载能力,用质量分数为1%的HF缓冲溶液对熔石英刻蚀1-100 min,综合透过率、粗糙度和损伤阈值测试结果,发现刻蚀时间为10min的熔石英抗损伤能力最佳。采用355 nm紫外激光对HF酸刻蚀10 min的熔石英进行预处理,结果表明:紫外预处理能量密度在熔石英零损伤阈值的60%以下时,激光损伤阈值单调递增;能量到达80%时,阈值反而低于原始样片的损伤阈值。适当地控制酸蚀时间和紫外激光预处理参数能有效提高熔石英的抗损伤能力。 展开更多
关键词 熔石英 化学刻蚀 激光预处理 光透过率 损伤阈值
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金属壳体和电缆的系统电磁脉冲响应 被引量:13
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作者 周辉 郭红霞 +2 位作者 李宝忠 程引会 常东梅 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期645-648,共4页
 研究了金属壳体和电缆遇到高空核爆炸产生的脉冲X射线辐射时的系统电磁脉冲响应,讨论了系统电磁脉冲产生机理、幅值和对系统的耦合途径。通过对计算和试验数据的分析,获得了金属壳体模型和单电缆及双电缆的系统电磁脉冲响应数据,简要...  研究了金属壳体和电缆遇到高空核爆炸产生的脉冲X射线辐射时的系统电磁脉冲响应,讨论了系统电磁脉冲产生机理、幅值和对系统的耦合途径。通过对计算和试验数据的分析,获得了金属壳体模型和单电缆及双电缆的系统电磁脉冲响应数据,简要分析了壳体的系统电磁脉冲损伤薄弱环节。 展开更多
关键词 高空核爆炸 X射线 系统电磁脉冲 电缆
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电力系统仿真控制综合实验平台建设与实践 被引量:14
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作者 刘艳莉 金文 +3 位作者 王成山 贾宏杰 张艳霞 王晓远 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2011年第6期122-125,共4页
针对目前高等学校专业实验室的现状,建设电力系统仿真控制综合实验平台。此平台主要由电力系统混合仿真系统、电力系统保护与控制系统、电力系统调度仿真系统3部分组成。利用该实验平台,学生可以掌握电力系统正常运行下各种设备的测试技... 针对目前高等学校专业实验室的现状,建设电力系统仿真控制综合实验平台。此平台主要由电力系统混合仿真系统、电力系统保护与控制系统、电力系统调度仿真系统3部分组成。利用该实验平台,学生可以掌握电力系统正常运行下各种设备的测试技术;掌握电力系统非正常运行中各种保护和自动装置动作情况和处理方法;了解实际系统运行知识,熟悉电力系统运行环境和加强对专业知识的再认识。为提高学生素质、拓宽思维、增强学生竞争力创造条件。 展开更多
关键词 电力系统 专业实验室 实验教学 综合实验平台
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X射线的衰减和能量沉积计算 被引量:20
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作者 王同权 魏晓东 +1 位作者 李宏杰 路伟 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期399-403,共5页
文章分析了X射线与物质相互作用的机制,根据EPDL光子截面数据库,在Visual Fortran编译环境下编制了一计算程序。该程序可计算质量衰减系数和质量吸收系数,也可计算X射线在不同材料内的辐射剂量分布。通过基准问题、MCNP计算结果等计算... 文章分析了X射线与物质相互作用的机制,根据EPDL光子截面数据库,在Visual Fortran编译环境下编制了一计算程序。该程序可计算质量衰减系数和质量吸收系数,也可计算X射线在不同材料内的辐射剂量分布。通过基准问题、MCNP计算结果等计算对比分析,验证了所编制程序的适用性。 展开更多
关键词 衰减和吸收 能量沉积 抗辐射加固 蒙特卡罗方法
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生物组织光学特性参数无损测量的模拟研究 被引量:10
8
作者 张连顺 张春平 +2 位作者 王新宇 张光寅 田建国 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期318-322,共5页
生物组织的吸收系数和散射系数决定了组织表面的漫射光分布,但其理论关系式由于推导过程的近似及假设的边界条件不同,有几种不同的表示形式。为确定哪种表达形式更能精确地描述实际问题,本文给出了一种通过 Monte Carlo模拟进行校验的方... 生物组织的吸收系数和散射系数决定了组织表面的漫射光分布,但其理论关系式由于推导过程的近似及假设的边界条件不同,有几种不同的表示形式。为确定哪种表达形式更能精确地描述实际问题,本文给出了一种通过 Monte Carlo模拟进行校验的方法,确定了不同表达式的精确度,为进一步进行生物组织光学特性参数的无损测量打好基础。 展开更多
关键词 无损测量 生物组织 吸收系数 散射系数 漫射系数
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超快脉冲激光对钛合金的烧蚀特性与作用机理 被引量:14
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作者 郑卜祥 姜歌东 +1 位作者 王文君 梅雪松 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期21-28,共8页
为探究超快脉冲激光对难加工材料的烧蚀特性与损伤机制,利用皮秒脉冲激光研究钛合金的烧蚀阈值、烧蚀形貌和作用机理。依据烧蚀面积和激光能量密度的线性关系,确定了钛合金的烧蚀阈值,通过显微镜观察分析了不同激光参数下钛合金的表面... 为探究超快脉冲激光对难加工材料的烧蚀特性与损伤机制,利用皮秒脉冲激光研究钛合金的烧蚀阈值、烧蚀形貌和作用机理。依据烧蚀面积和激光能量密度的线性关系,确定了钛合金的烧蚀阈值,通过显微镜观察分析了不同激光参数下钛合金的表面烧蚀形貌,采用雪崩电离与多光子电离详细解释了超快脉冲激光对钛合金的作用机理,并从烧蚀形貌和阈值角度划分了烧蚀区域。结果表明:钛合金的烧蚀阈值约为0.109J/cm2;在1 064nm波长下的烧蚀质量要优于532nm波长下的质量,而低重复频率能获得高质量的微结构,烧蚀中央区域材料去除更为均匀,且烧蚀弹坑形状规则,表面平滑;随着脉冲数和能量的增加,光子能量累积增多,烧蚀尺度和形貌特征愈加明显,烧蚀边界愈加清晰,说明脉冲数和光子能量累积是表面微结构诱导的关键要素之一;烧蚀区域可划分为改性区、过渡区、再沉积区和烧蚀区,在烧蚀区以多光子电离为主,在改性区、过渡区和再沉积区以雪崩电离为主。该结果可为超快脉冲激光微结构精密加工提供参考。 展开更多
关键词 超快脉冲激光 钛合金 烧蚀特性 作用机理
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激光空泡溃灭辐射声波声谱特性研究 被引量:10
10
作者 李胜勇 胡生亮 +3 位作者 刘晓然 沈中华 倪晓武 金嘉旺 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期281-284,329,共5页
为了对高功率激光与液体物质作用时产生的激光泡溃灭辐射声波的声谱特性进行实验研究,采用压电陶瓷水听器测量了不同情况下的激光泡溃灭声波,对采集的信号经过傅里叶变换后得到相应的声谱进行谱分析。结果表明,激光泡半径大小对应着不... 为了对高功率激光与液体物质作用时产生的激光泡溃灭辐射声波的声谱特性进行实验研究,采用压电陶瓷水听器测量了不同情况下的激光泡溃灭声波,对采集的信号经过傅里叶变换后得到相应的声谱进行谱分析。结果表明,激光泡半径大小对应着不同的声波频率,泡半径大的,声波频率较低。这一结果对空化噪声的理论与应用研究是有帮助的。 展开更多
关键词 激光技术 激光泡声波 声谱特性 压电陶瓷水听器
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不同注量X射线系统电磁脉冲响应的数值计算 被引量:18
11
作者 周辉 李宝忠 +1 位作者 王立君 陈雨生 《计算物理》 CSCD 北大核心 1999年第2期157-157,共1页
对X射线在铝制圆柱形模型上产生的系统电磁脉冲(SGEMP)现象进行了数值计算。采用了二维粒子模拟技术,得到了8个量级范围的X射线入射注量下的SGEMP计算结果,总结了SGEMP的场值、分布与X光注量的变化规律。
关键词 系统电磁脉冲 数值模拟 有限差分法 X射线
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腔体系统电磁脉冲模拟中的电子发射面 被引量:6
12
作者 马良 程引会 +5 位作者 吴伟 李进玺 朱梦 李宝忠 赵墨 郭景海 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期2915-2919,共5页
对电子发射面设置问题进行了研究,给出了底入射腔体系统电磁脉冲模拟中电子发射面的实现方法,分析了侧入射腔体系统电磁脉冲模拟中电子发射面的特点,并利用虚拟发射面的方法实现了侧入射腔体系统电磁脉冲模拟中电子发射面的设置。结果显... 对电子发射面设置问题进行了研究,给出了底入射腔体系统电磁脉冲模拟中电子发射面的实现方法,分析了侧入射腔体系统电磁脉冲模拟中电子发射面的特点,并利用虚拟发射面的方法实现了侧入射腔体系统电磁脉冲模拟中电子发射面的设置。结果显示,利用该方法可以较简洁地实现腔体系统电磁脉冲模拟中平面和曲面电子发射面的设置,发射面电子发射参数和时序符合物理规律。 展开更多
关键词 系统电磁脉冲 腔体系统电磁脉冲 电子 发射面 虚拟发射面
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均匀软X射线多层膜制备方法研究 被引量:7
13
作者 金春水 林强 +2 位作者 马月英 裴舒 曹健林 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期444-446,共3页
 介绍了基于速度调制技术的均匀软X射线多层膜制备方法,并采用该方法在直径为150mm的平面硅基板上制备出Mo/Si多层膜,其中心波长为13.5nm,膜厚空间非均匀性优于1%,较转盘匀速溅射方法制备的多层膜膜厚空间均匀性提高了近6倍。
关键词 软X射线 多层膜 磁控溅射 均匀性
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宽束冷阴极离子源的工作特性研究 被引量:6
14
作者 徐均琪 杭凌侠 +2 位作者 弥谦 严一心 董网妮 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期266-270,共5页
介绍了一种用于离子束辅助沉积光学薄膜的改进的宽束冷阴极离子源,详细叙述了该源的工作原理和放电过程,并对离子源的工作特性进行了研究。结果表明,这种离子源可以在4.5×10-3Pa的高真空度下长期稳定工作,在4.5×10-3Pa^9.7... 介绍了一种用于离子束辅助沉积光学薄膜的改进的宽束冷阴极离子源,详细叙述了该源的工作原理和放电过程,并对离子源的工作特性进行了研究。结果表明,这种离子源可以在4.5×10-3Pa的高真空度下长期稳定工作,在4.5×10-3Pa^9.7×10-3Pa的真空度范围内,离子源的放电电压为400 V^1200 V。采用法拉第筒测试的离子束流密度约为0.5 mA/cm2~2.5 mA/cm2。五栅网测试的离子能量表明,当放电电压650 V时,离子能量为600 eV^1600 eV,其值大小随引出电压不同呈线性变化,离子平均初始动能约为480 eV。该离子源具有较大的离子束发散角,在±20°的范围内,可以得到相当均匀的离子密度,离子束发散角可以达到±40°以上。在本文述及的离子源中,我们设计了电子中和器,消除了离子源在真空室内的打火现象,中和器的电子发射能力取决于灯丝电流和负偏压大小,但负偏压的影响更为显著。了解和掌握离子源的这些工作特性和参数,可以方便对镀膜过程的微观环境(离子密度、离子能量等)进行控制。 展开更多
关键词 离子源 离子束辅助沉积(IBAD) 离子束流密度 离子能量 电子中和器
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系统电磁脉冲边界层准稳态特性研究 被引量:7
15
作者 周辉 程引会 +1 位作者 李宝忠 吴伟 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期72-75,共4页
对黑体谱脉冲X射线入射到系统材料上发射的光电子的行为及其准稳态成立的条件进行讨论,研究了系统电磁脉冲(SGEMP)边界层中光电子参数和电场的准稳态特性。给出的公式,可以方便地获得SGEMP边界展的主要参数,如电子密度... 对黑体谱脉冲X射线入射到系统材料上发射的光电子的行为及其准稳态成立的条件进行讨论,研究了系统电磁脉冲(SGEMP)边界层中光电子参数和电场的准稳态特性。给出的公式,可以方便地获得SGEMP边界展的主要参数,如电子密度、电子分布、表面电场及其分布等。最后给出了一个计算实例。 展开更多
关键词 脉冲X射线 光电发射 系统电磁脉冲 边界层 准稳态
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X射线对Kovar封装材料的剂量增强效应的Monte-Carlo计算 被引量:5
16
作者 郭红霞 张义门 +5 位作者 陈雨生 周辉 龚建成 吴国荣 林东升 韩福斌 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2001年第5期392-396,共5页
用 Monte- Carlo光子 -电子耦合输运程序计算了真实半导体封装 Kovar结构对不同能量 X射线在硅中的剂量增强因子 ,并与内层不涂金的 Kovar结构进行比较 ,计算了界面处两种结构进入硅的净电子数 ,结果证实了界面处产生的剂量增强主要来... 用 Monte- Carlo光子 -电子耦合输运程序计算了真实半导体封装 Kovar结构对不同能量 X射线在硅中的剂量增强因子 ,并与内层不涂金的 Kovar结构进行比较 ,计算了界面处两种结构进入硅的净电子数 ,结果证实了界面处产生的剂量增强主要来自界面处高 Z材料二次电子的贡献 。 展开更多
关键词 剂量增强效应 MONTE-CARLO方法 平衡剂量 损伤增强 半导体 Kovar 封装材料 集成电路 X射线
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纳秒激光诱导熔石英光学玻璃的损伤增长 被引量:5
17
作者 邱荣 王俊波 +4 位作者 任欢 李晓红 施鹏程 刘浩 马平 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1057-1062,共6页
利用Nd:YAG激光器研究了纳秒激光诱导熔石英光学玻璃的初始损伤及损伤增长,对比研究了损伤程度和损伤形貌随激光波长、能量密度、脉冲数及位置的变化规律,并对损伤机制进行了分析和讨论。研究结果表明:初始损伤受损伤先驱的物理化学性... 利用Nd:YAG激光器研究了纳秒激光诱导熔石英光学玻璃的初始损伤及损伤增长,对比研究了损伤程度和损伤形貌随激光波长、能量密度、脉冲数及位置的变化规律,并对损伤机制进行了分析和讨论。研究结果表明:初始损伤受损伤先驱的物理化学性质和激光参数的影响,而损伤增长规律与初始损伤程度、激光参数和位置有关;后表面的损伤随脉冲数的增加呈指数关系增长,前表面则呈线性关系;裂纹的产生及其在后续脉冲辐照下的发展是后表面损伤增长的主要原因,高温等离子体表面刻蚀是前表面损伤增长的主要原因。 展开更多
关键词 激光诱导损伤 熔石英光学玻璃 初始损伤 损伤增长 损伤形貌
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连续激光辐照下二氧化钒薄膜热致相变实验研究 被引量:13
18
作者 骆永全 王伟平 罗飞 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期713-716,共4页
介绍了VO2薄膜的相变原理,用磁控离子溅射法制备了VO2薄膜,并进行了X射线衍射和不同温度下的光谱透过率测量。在1.319μm连续波激光辐照下,实时测量了VO2薄膜的温度变化,以及由于温度变化引起相变后对激光透过率的变化。结果表明,入射... 介绍了VO2薄膜的相变原理,用磁控离子溅射法制备了VO2薄膜,并进行了X射线衍射和不同温度下的光谱透过率测量。在1.319μm连续波激光辐照下,实时测量了VO2薄膜的温度变化,以及由于温度变化引起相变后对激光透过率的变化。结果表明,入射到薄膜表面的平均功率为8.9 W、光斑直径2 mm时,激光出光480 ms后,VO2的温度从室温上升到约100℃,薄膜发生了相变,其对1.319μm激光的透过率从相变前的48%降为相变后的28%。 展开更多
关键词 VO2薄膜 热致相变 光限幅 激光防护
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飞秒脉冲烧蚀单晶硅的超快动力学 被引量:7
19
作者 任欢 王俊波 +3 位作者 邱荣 周强 刘浩 马平 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期2787-2790,共4页
利用基于Pump-probe系统的超快时间分辨阴影图的方法,研究了空气中飞秒激光烧蚀单晶硅的动力学过程。实验采用脉宽为50fs、平均能量密度约35J/cm2的单脉冲激光烧蚀单晶硅,获取飞秒激光烧蚀单晶硅过程中等离子体和冲击波的形成和发展过... 利用基于Pump-probe系统的超快时间分辨阴影图的方法,研究了空气中飞秒激光烧蚀单晶硅的动力学过程。实验采用脉宽为50fs、平均能量密度约35J/cm2的单脉冲激光烧蚀单晶硅,获取飞秒激光烧蚀单晶硅过程中等离子体和冲击波的形成和发展过程的时间分辨阴影图。实验结果表明:飞秒激光烧蚀单晶硅导致其表面物质喷发的过程是不连续的,分为明显的两次喷发过程。这表明飞秒激光与单晶硅作用的过程中,在不同的时间段可能由不同的机制主导,在前期可能是多光子电离为主,在后期可能是由多光子效应和雪崩效应共同作用。研究还发现,延迟时间较长时,冲击波形状发生畸变。 展开更多
关键词 飞秒激光 时间分辨阴影图 烧蚀 冲击波
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