莱塞激光等离子体现象 等离子体, 莱塞, 激光

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     半导体激光打标机激光等离子体产生及分类,无论脉冲激光或连续激光，当功率密度在2X104〜107时，入射到金属材料上，材料产生轻微汽化，溶池上方形成等离子体，即所谓的“激光维持燃烧波”（Laser-SupportedCombusionLSC).LSC波存在于喷射的靶蒸气中，受热的喷射蒸气再把能量向周围空气传播，LSC沿入射激光反向传播并在它的前方空气中产生冲缶波，在LSC波情况下，等离子体貼近工件表面辐射大最的紫外光，这些紫外光很容易被金膦吸收，因而LSC波可以增强激光对材料的吸收，其吸收率可由,0%增至30%〜50%.在激光熔覆、合金化或焊接中常会产生这种情况，有利于激光加工的进行。在LSC情况下町用于冲击硬化，即在材料表面加一个烧蚀涂层，利用高功率激光对涂层瞬时烧蚀汽化，由于冲击波的反向作用，使工件表面得以硬化。进一步提高入射激光功率密度外10«〜107W/cm汽化加剧，电子密度雪崩增加，等离子体温度也急剧增高。高温等离子体快速膨胀，以lOOm/s速度沿入射激光逆向传播，形成所谓的“激光维持爆破波”（Laser-Sup portedDetonetion，即LSD波），在此波前是一薄层高温、高压空气，应当指出，当电子密度高达某个值时，即其等离子体频率和入射激光频率W相等时，射激光能全部被等离子体吸收，等离子体中激发纵振动。在叫时，入射激光可以透过等离子体而进入材料表面，材料不断吸收激光能录，不断汽化，维持等离子体的存在。但当汽化越来越剧烈、电子密度的增时，则入射激光被等离子体反射不能进入材料，使汽化减小甚至消失停止，即所谓的等离子体屏蔽效应。这等离子体形成和消失是周期性的。由于屛蔽效应，材料表面等离子体不能维持而消失。但上方已形成的等离子体逆着入射光方向前进，急剧膨胀扩散，温度和密度均不断降低。当它的叫又小于入射激光频率时，等离子体又变得透明，激光又能进入材料，加工过程又重新开始，则等离子体LSD波又重新产生这种周期性的LSD波在激光深熔焊接中最容易产生，它使正常的激光焊接受到阻断，实际工作中必须以抑制，一般是通过吹He气来解决
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