【摘要】：激光支持爆轟波是激光與物質(zhì)相互作用的現(xiàn)象之一,可應(yīng)用于硅基微結(jié)構(gòu)加工,航天緊固件固化,在航天推進(jìn),激光微加工等領(lǐng)域均具有廣泛的應(yīng)用前景。所以對(duì)激光支持爆轟波相關(guān)研究具有重要意義。本文首先對(duì)激光支持爆轟波及激光與金屬靶材相互作用的相關(guān)理論進(jìn)行研究,對(duì)激光支持爆轟波產(chǎn)生的機(jī)理,激光轟擊材料的物理變化過(guò)程及等離子體的行為等內(nèi)容進(jìn)行分析總結(jié)。在此基礎(chǔ)上給出了多脈沖激光支持爆轟波的理論模型�；谠撃Ｐ痛罱ㄏ嚓P(guān)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)�？偨Y(jié)分析多脈沖激光發(fā)生方案,經(jīng)過(guò)調(diào)試以及適用性實(shí)驗(yàn)等工作,完成了三脈沖激光電源調(diào)Q部分的研制工作。依靠實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行爆轟波聲波信號(hào)檢測(cè)并對(duì)樣品表面形貌進(jìn)行掃描分析。對(duì)靶材的轟擊實(shí)驗(yàn)中所得信號(hào)進(jìn)行分析驗(yàn)證后得出,實(shí)驗(yàn)中轟擊靶材所得聲波信號(hào)強(qiáng)烈,所得聲波頻率分布特征符合爆轟波聲波頻率特征,故三脈沖激光有效激發(fā)爆轟波。此外鋼,鋁靶材信號(hào)頻率分布中發(fā)現(xiàn)頻率范圍在150-300Khz聲波信號(hào)較為強(qiáng)烈,硅材料在此頻率范圍信號(hào)幅度較若符合理論預(yù)期。多脈沖激光支持爆轟波的相關(guān)實(shí)驗(yàn)表明:多脈沖激光將鋁材料燒蝕,產(chǎn)生空洞結(jié)構(gòu),噴發(fā)出大量碎屑并向空洞結(jié)構(gòu),四周擴(kuò)散,沉積。對(duì)靶材毀傷效果明顯。
[Abstract]:Laser supported detonation wave is one of the phenomena of interaction between laser and matter. It can be applied to the fabrication of silicon based microstructures. The solidification of space fasteners has a wide application prospect in the fields of space propulsion and laser micromachining. Therefore, it is of great significance to study the correlation of laser support detonation wave. The related theory of interaction between light and metal target is studied. The mechanism of the generation of detonation wave by laser, the physical change process of laser bombardment and the behavior of plasma are analyzed. Based on this, the theory model of the multi pulse laser to support detonation wave is given. Based on this model, the related experimental flat is set up. The development of the Q part of the three pulse laser power supply is completed through the analysis of the multi pulse laser generation scheme, after debugging and the applicability experiment. The detonation wave acoustic signal is detected by the experimental platform and the surface morphology of the sample is scanned. The signal obtained in the bombardment experiment of the target is analyzed and verified. It is concluded that the acoustic signal obtained by the bombardment in the experiment is strong, and the characteristic of the frequency distribution of the acoustic wave is consistent with the frequency characteristic of the detonation wave, so the three pulse laser can effectively stimulate the detonation wave. In addition, the frequency range found in the frequency distribution of the signal frequency of the aluminum target is strong, and the amplitude of the frequency range of the silicon material is more than that of the three. According to the theoretical expectation, the related experiments of the multi pulse laser support the detonation wave show that the multi pulse laser ablated the aluminum material, produced hollow structure, erupted a large number of debris and turned to hollow structure, spread and deposited all around, and the effect of damage to the target was obvious.
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)春理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN249

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2161921