散射光信号与石墨-二氧化硅激光辐照烧蚀阈值的关系

发布时间：2017-08-13 12:31

  本文关键词：散射光信号与石墨-二氧化硅激光辐照烧蚀阈值的关系

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【摘要】：石墨-二氧化硅作为无机添加材料,广泛应用于各类航空航天器烧蚀涂层领域,其在高温下具有较高的反应吸热焓,在高能激光烧蚀领域具有良好的应用前景。目前,关于石墨-二氧化硅的高能激光烧蚀研究较少,尤其在高能激光烧蚀中的反应时间和烧蚀阈值难以确定。针对此问题,利用近红外探测器对激光辐照样品表面的散射光进行实时探测,并对其散射光曲线进行微分拟合处理。基于此散射光信号,结合样品烧蚀后的形态结构分析,研究了石墨-二氧化硅在不同激光功率密度下的反应时间阈值。研究结果表明:在激光输出功率密度为500 W/cm~2持续辐照10 s时,散射光拟合曲线持续升高无突变,表明未发生明显的烧蚀;当激光功率密度升高至1 000~1 500 W/cm~2时,散射光微分拟合曲线出现明显转折点,对应的反应时间阈值分别为1.5 s和0.8 s。
【作者单位】： 北京理工大学材料学院;西北核技术研究所激光与物质相互作用国家重点实验室;
【关键词】： 石墨-二氧化硅 激光烧蚀 散射光 烧蚀时间阈值 微分拟合
【基金】：国家自然科学基金资助项目(No.51302013)~~
【分类号】：TN249
【正文快照】： 1引言随着激光技术的飞速发展,激光器输出能量日益提高[1-2],对各种航空航天飞行器构成了严重威胁,高能激光防护日趋迫切。根据激光与物质相互作用机理,激光对材料的主要破坏方式之一是辐照能量在靶体表面沉积,因热量聚集而使材料发生熔融等烧蚀破坏,所以亟需对靶体材料进行抗

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本文编号：667316