脈沖激光燒蝕青銅過程中,青銅吸收激光能量形成等離子體,等離子體會膨脹離開材料表面。依據(jù)等離子體膨脹物理過程,采用泊松分布,建立等離子體膨脹空間濃度分布方程、膨脹壓力方程與動力學(xué)模型。應(yīng)用模型數(shù)值分析了脈沖激光燒蝕青銅金剛石砂輪等離子體膨脹特性,得到等離子體膨脹尺度值在X、Y與Z方向約為4.2×10^-4 m,3.8×10^-4 m,1.00×10^-3 m;計(jì)算了等離子體的最大濃度約為1.229 4×10²² m^-3;激光透射率約為100%,等離子體屏蔽效應(yīng)低。開展脈沖激光燒蝕青銅金剛石砂輪實(shí)驗(yàn),采用光柵光譜儀測量了等離子體空間發(fā)射光譜,計(jì)算了等離子體電子溫度的值約為:675 3 K、等離子體電子密度值范圍約為:1.159 3×10¹⁶ cm^-3～1.925 1×10¹⁶ cm^-3。實(shí)驗(yàn)表明相關(guān)條件下,脈沖激光燒蝕青銅等離子體濃度低,同時數(shù)值仿真值在實(shí)驗(yàn)測量范圍內(nèi),驗(yàn)證等離子體膨脹模型的正確性和可...

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