研究目的
研究纳秒级激光辐射在近阈值熔化状态下与金属表面相互作用时微结构的形成机制,并解释金属再结晶的各向异性特征。
研究成果
分析了激光辐射下金属表面微结构的形成过程,揭示了规则结构与准光栅的产生现象?;诒砻娴壤爰ぴ油弦繁聿愕缱有в?,提出了一个定性模型来解释各向异性晶粒生长。该效应被视为电塑性效应的表面类比。
研究不足
该研究仅限于激光辐射与钛表面的相互作用,未探讨其对其他金属或不同条件下的影响。准光栅形成的物理模型是定性的,需要进一步定量验证。
1:实验设计与方法选择:
本研究通过线性偏振激光辐射与机械抛光钛表面的相互作用,观察空间光栅和准光栅的形成过程。
2:样品选择与数据来源:
采用VT1-0钛板,激光辐射聚焦于样品表面。
3:实验设备与材料清单:
Nd3?:钇铝石榴石(YAG)激光器、焦距f=18厘米的透镜、用于反射率动态测量的积分球、光学显微镜及原子力显微镜。
4:实验步骤与操作流程:
通过连续三个阶段观察样品经激光脉冲辐照后微纳形貌的演变过程。
5:数据分析方法:
在通用极化激元模型(UPM)框架下分析光栅的空间周期。
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获取完整内容-
Nd3+:Yttrium Aluminum Garnet (YAG) laser
Used for sample irradiation to observe the formation of spatial gratings and quasi-gratings on metal surfaces.
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lens
Used to focus laser radiation onto the sample surface.
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integrated sphere
Used for measuring the sample surface reflectivity dynamics from pulse to pulse at λ = 632.8 nm.
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optical microscopy
Used to study the residual surface relief, preferentially in dark field.
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atomic force microscopy
Used to study the residual surface relief.
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