脉冲激光烧蚀材料等离子体反冲压力物理模型研究与应用

• 作者: 周枫林 周聪 李光 蔡颂 陈根余
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 激光烧蚀 等离子体 青铜金刚石砂轮 反冲压力
• 年，卷（期）: 2017,（13）
• 所属期刊栏目: 电磁学、光学、声学、传热学、经典力学和流体动力学
• 页码范围: 112-125
• 页数: 14页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.66.134205

摘要

分析了脉冲激光烧蚀材料等离子体等温膨胀阶段的物理特性,建立了脉冲激光烧蚀材料等离子体压力三维方程与动力学模型.应用所建模型,数值分析了单脉冲激光烧蚀青铜金刚石砂轮等离子体相关特性,得到等离子体的反冲压力最大值870 Pa出现在约25 ns后,距离砂轮表面距离约0.05 mm处.相关条件下开展脉冲激光烧蚀青铜金刚石砂轮试验,采用高速相机观测烧蚀砂轮过程中的飞溅现象;采用光栅光谱仪测量等离子体空间发射光谱,计算了等离子体电子温度、电子密度以及反冲压力.实验表明脉冲激光烧蚀青铜金刚石砂轮等离子体反冲压力可以不计,同时也验证了气体方程与动力学模型的正确性和可行性,对脉冲光纤激光烧蚀工艺优化具有启示意义.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李光	湖南工业大学机械工程学院	49	181	8.0	10.0
2	陈根余	湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室	113	886	15.0	25.0
3	周聪	湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室	31	110	7.0	10.0
4	周枫林	湖南工业大学机械工程学院	17	38	3.0	5.0
5	蔡颂	湖南工业大学机械工程学院	7	21	3.0	4.0