纳秒激光辐照铝合金诱致颗粒物产生规律

• 作者: 李畅 庞向阳 孙明营 刘文凤 乔战峰 朱健强
• 来源期刊: 中国激光
• 关键词: 激光光学 颗粒污染物 洁净控制 激光辐照 铝合金 激光诱致损伤
• 年，卷（期）: 2021,（14）
• 所属期刊栏目: 激光制造|Laser Manufacturing
• 页码范围: 148-158
• 页数: 11页
• 分类号: TN249
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL202148.1402015

摘要

颗粒污染物是高功率激光装置光学元件损伤的诱因之一,掌握污染物产生规律是解决污染诱致损伤问题的基础.针对本色氧化工艺处理前后的5052铝合金样品,研究了激光辐照样品诱致亚微米和微米尺寸气溶胶颗粒的产生规律,分析了激光能量密度、脉冲数目、激光光斑直径、表面粗糙度等参数对颗粒物数量的影响.结果 表明:颗粒物数量和激光光斑面积呈正相关;激光能量密度低于烧蚀阈值时,颗粒物产生于第一个脉冲辐照过程,高于烧蚀阈值时,表面颗粒物数量随着激光能量密度增加而逐渐增加;随着激光脉冲数目的 增加,本色氧化5052样品产生颗粒物的数量逐渐增加,而5052样品产生颗粒物的数量变化不明显.两种不同表面工艺样品产生颗粒物的规律存在较大差别;低于烧蚀阈值时,两种样品产生的颗粒物数量相当;在烧蚀阈值附近时,颗粒物数量存在陡增现象;高于烧蚀阈值时,本色氧化5052样品产生的颗粒物数量显著多于5052样品.研究结果为高功率激光装置中铝合金表面处理和洁净控制提供了参考依据.