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纳秒激光脉冲诱导硅表面微结构 被引量：3
1
作者 袁春华 李晓红 +1 位作者 唐多昌 杨宏道 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期393-396,共4页
利用Nd:YAG纳秒激光脉冲,在能量密度为1～10 J/cm2范围内辐照单晶硅,形成了表面锥形微结构,在SF6气氛和空气环境下均形成了锥形尖峰表面微结构。SF6气氛下产生的锥形尖峰顶端都有小球,部分锥形上还有二次尖峰形成,空气中纳秒激光诱导的... 利用Nd:YAG纳秒激光脉冲,在能量密度为1～10 J/cm2范围内辐照单晶硅,形成了表面锥形微结构,在SF6气氛和空气环境下均形成了锥形尖峰表面微结构。SF6气氛下产生的锥形尖峰顶端都有小球,部分锥形上还有二次尖峰形成,空气中纳秒激光诱导的锥形尖峰微结构顶端和边缘有由液滴固化形成的粒状物质,不同于利用准分子纳秒激光诱导的细长须状结构和飞秒激光辐照下产生的具有表面枝蔓状纳米结构的锥形微结构。实验结果表明,这种尖峰微结构的形成与辐照激光的波长和脉冲持续时间有关。对空气中微构造硅的辐射反射的初步研究表明,在500～2 400 nm范围内的光辐射反射率不高于20%。 展开更多
关键词 纳秒激光脉冲 激光烧蚀 表面微结构 硅 光辐射反射
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纳秒激光脉冲烧蚀硅产生的空洞结构 被引量：1
2
作者 吕宽州 张秋慧 韩敬华 《激光杂志》 北大核心 2016年第6期29-32,共4页
纳秒激光脉冲烧蚀硅产生的微纳结构具有广泛的应用前景。激光与硅相互作用过程涉及复杂动力学过程,本文利用1064nm、10ns激光脉冲烧蚀硅产生空洞结构,同时利用相爆炸理论对烧蚀形貌进行分析。研究结果表明:相爆炸使得硅材料发生剧烈的去... 纳秒激光脉冲烧蚀硅产生的微纳结构具有广泛的应用前景。激光与硅相互作用过程涉及复杂动力学过程,本文利用1064nm、10ns激光脉冲烧蚀硅产生空洞结构,同时利用相爆炸理论对烧蚀形貌进行分析。研究结果表明:相爆炸使得硅材料发生剧烈的去除,在烧蚀中心产生深坑,而烧蚀产物在相爆炸的巨大压力作用下,高速飞溅,在坑外侧沉积。 展开更多
关键词 硅 纳秒激光脉冲 相爆炸 电离 激光支持的爆轰波
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无保护层纳秒脉冲激光强化对DD5单晶合金耐磨性能的影响
3
作者 史增祥 党晓凤 +4 位作者 罗思海 郭嘉琛 梁晓晴 何卫锋 周留成 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期136-145,共10页
目的提高发动机涡轮叶片榫头材料DD5单晶高温合金的高温耐磨性能。方法采用不同能量的无保护层纳秒脉冲激光对DD5单晶合金试样表面进行处理,利用摩擦磨损试验机获得DD5单晶合金在650℃下的摩擦磨损性能参数,并通过显微硬度计、扫描电子... 目的提高发动机涡轮叶片榫头材料DD5单晶高温合金的高温耐磨性能。方法采用不同能量的无保护层纳秒脉冲激光对DD5单晶合金试样表面进行处理,利用摩擦磨损试验机获得DD5单晶合金在650℃下的摩擦磨损性能参数,并通过显微硬度计、扫描电子显微镜、能谱仪、共聚焦三维表面轮廓仪对磨损前后的DD5单晶试件进行表征分析,揭示纳秒脉冲激光强化技术提高单晶高温合金耐磨性能的机理。结果采用纳秒脉冲激光处理DD5单晶高温合金后,材料表层发生了重熔现象,并在重熔层中生成了弥散分布的铝的氧化物颗粒,其粒径为5~50nm;纳秒脉冲激光处理后产生的弥散分布的氧化铝颗粒为硬质相,它提升了单晶表面的显微硬度;经纳秒脉冲激光处理后,试样的磨损率降低了19.7%~37.6%,单晶合金的磨损机制以磨粒磨损为主。结论经纳秒脉冲激光处理后,单晶表面生成了含有弥散分布的纳米氧化铝颗粒的重熔层,在它与激光诱导的等离子体冲击波产生的硬化层的共同作用下,提升了镍基单晶高温合金在高温下的耐磨性能。 展开更多
关键词 镍基单晶高温合金 纳秒脉冲激光 氧化铝颗粒 显微硬度 摩擦磨损 磨损机制
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纳秒脉冲激光除漆过程中作用机制的仿真研究
4
作者 毛洪涛 蔡继兴 《应用物理》 2024年第4期190-196,共7页
本文利用有限元法建立了纳秒脉冲激光去除铝合金表面漆层的烧蚀模型和应力模型,通过改变重频率得到不同的温度和应力变化趋势,从而分析了激光作用时间为1 s、激光能量密度为20 J/cm2时的脱漆机理。仿真结果表明,当脉冲重复频率6 Hz以下... 本文利用有限元法建立了纳秒脉冲激光去除铝合金表面漆层的烧蚀模型和应力模型,通过改变重频率得到不同的温度和应力变化趋势,从而分析了激光作用时间为1 s、激光能量密度为20 J/cm2时的脱漆机理。仿真结果表明,当脉冲重复频率6 Hz以下时应力作用去除漆层占主导地位;脉冲重复频率6 Hz及以上时,烧蚀作用去除漆层占主导地位。为激光清洗技术提供了可靠的理论支撑和一定的工艺参数。 展开更多
关键词 有限元分析法 纳秒脉冲激光 应力 烧蚀
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SiC的纳秒脉冲激光烧蚀特性
5
作者 张黎 陶彦辉 +4 位作者 黄元杰 殷乾峰 陈加政 张永强 谭福利 《高压物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期69-74,共6页
建立了纳秒脉冲激光烧蚀SiC的实验平台和激光烧蚀诱导等离子体的实验测量系统,并采用一维流体力学程序模拟了高功率激光烧蚀SiC的过程和烧蚀过程中产生等离子体射流的动力学过程,获得了纳秒激光对SiC的烧蚀规律,研究了激光烧蚀过程中产... 建立了纳秒脉冲激光烧蚀SiC的实验平台和激光烧蚀诱导等离子体的实验测量系统,并采用一维流体力学程序模拟了高功率激光烧蚀SiC的过程和烧蚀过程中产生等离子体射流的动力学过程,获得了纳秒激光对SiC的烧蚀规律,研究了激光烧蚀过程中产生的等离子体对烧蚀效率的影响。研究结果可为纳秒激光烧蚀材料的相关工程化应用提供参考。 展开更多
关键词 SIC 纳秒脉冲激光烧蚀 激光辐照 激光诱导等离子体
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纳秒脉冲激光在Q235表面污染漆层的清洗工艺研究
6
作者 招观荣 雷泽勇 +1 位作者 邓健 黄灿裕 《机电工程技术》 2023年第2期38-41,共4页
为研究纳秒脉冲激光清洗在Q235钢表面污染漆层的清洗效果,探究激光工艺参数对去污效果的影响。在对样品预处理后均匀喷涂一层50μm厚的丙烯酸树脂漆并在其表面均匀涂上一层1 g/L的硝酸钴,采用纳秒脉冲激光器在不同的工艺参数下对样品进... 为研究纳秒脉冲激光清洗在Q235钢表面污染漆层的清洗效果,探究激光工艺参数对去污效果的影响。在对样品预处理后均匀喷涂一层50μm厚的丙烯酸树脂漆并在其表面均匀涂上一层1 g/L的硝酸钴,采用纳秒脉冲激光器在不同的工艺参数下对样品进行除漆试验。采用3D电子显微镜、扫描电镜对样品表面进行二维形貌观察以及进行能谱仪EDS分析。结果表明:纳秒脉冲激光能有效去除样品表面污染层,随着激光能量密度的升高、激光扫描速度的降低以及清洗速度的降低,表面污染漆层去除得更为彻底。在激光能量密度为4.445 J/cm^(2),激光扫描速度为3000 mm/s,清洗速度为10 mm/s时,清洗效果较优。激光清洗通过选取合适的工艺参数,不仅可去除表面污染漆层,还能在很大程度上不损伤基材。 展开更多
关键词 激光清洗 Q235钢 纳秒脉冲激光 表面形貌
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高功率紫外纳秒激光脉冲的光纤取样传输特性研究 被引量：2
7
作者 唐清 杨琳 +3 位作者 郭亚晶 欧阳小平 唐顺兴 朱宝强 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期131-137,共7页
在神光Ⅱ系列装置中,为降低成本和减少示波器、快响应光电管等设备的使用,采用紫外光纤对高功率紫外纳秒激光脉冲进行取样并束测量。对高功率紫外纳秒激光脉冲在光纤中的传输特性和保真传输条件进行了理论分析和模拟研究,并据此选取了... 在神光Ⅱ系列装置中,为降低成本和减少示波器、快响应光电管等设备的使用,采用紫外光纤对高功率紫外纳秒激光脉冲进行取样并束测量。对高功率紫外纳秒激光脉冲在光纤中的传输特性和保真传输条件进行了理论分析和模拟研究,并据此选取了不同芯径的阶跃型紫外多模光纤进行实验研究。结果表明,对于芯径为25μm的光纤,传输纳秒量级的紫外激光脉冲时畸变小,能进行较长距离传输,可以作为紫外激光脉冲的取样传输介质。利用芯径为25μm的光纤演示了光纤取样传输并束测量实验方案,验证了光纤并束测量的可行性。研究结果为神光Ⅱ高功率紫外激光脉冲时间波形的光纤并束测量提供了理论和实验依据。 展开更多
关键词 激光光学 光纤并束测量 光纤取样传输 紫外纳秒激光脉冲 传输特性
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红外纳秒激光辅助制备大面积有机光伏电池模组
8
作者 吴江 李右占 +2 位作者 刘鹤 付莹莹 谢志元 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期203-210,共8页
近年来,新型活性层材料的发展和对活性层形貌的精确调控极大地促进了有机光伏电池(OPV)的发展,在实验室制备的小面积OPV的能量转换效率(PCE)已经超过19%.然而,面向未来商业化应用的高效且稳定的大面积OPV模组的制备仍然面临诸多挑战,因... 近年来,新型活性层材料的发展和对活性层形貌的精确调控极大地促进了有机光伏电池(OPV)的发展,在实验室制备的小面积OPV的能量转换效率(PCE)已经超过19%.然而,面向未来商业化应用的高效且稳定的大面积OPV模组的制备仍然面临诸多挑战,因此相关研究受到广泛关注.本文采用低成本的红外纳秒激光器刻蚀和图案化制备了大面积OPV模组,与通常采用飞秒激光器进行烧蚀相比,该方法可大幅降低设备和维护成本;研究和优化了各功能层的激光加工参数,降低了对ITO透明电极的损伤;利用底层ITO的热效应实现了对红外光吸收较弱的中间有机层的烧蚀;最后,制备了有效面积为28 cm^(2),几何填充因子(GFF)超过93%的OPV模组,能量转换效率达到14.33%.本工作研究了利用低成本纳秒激光器辅助制备高GFF大面积OPV模组的方法,有利于促进大面积OPV模组的研究和产业化应用. 展开更多
关键词 激光图案化 有机光伏电池 电池模组 纳秒激光脉冲
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纳秒脉冲激光对水下靶材的掩模微细刻蚀加工 被引量：4
9
作者 张朝阳 陈飞 +2 位作者 王耀民 毛卫平 张永康 《纳米技术与精密工程》 EI CAS CSCD 2011年第2期180-184,共5页
在激光的传输光路中加入掩模板,采用纳秒脉冲激光对水下靶材进行了掩模微细刻蚀加工,与飞秒激光微细加工相比可显著提高加工效率,加工精度由掩模保证.在所构建的试验系统中,分别在空气中、纯水中和盐溶液中进行了加工试验,在水流的作用... 在激光的传输光路中加入掩模板,采用纳秒脉冲激光对水下靶材进行了掩模微细刻蚀加工,与飞秒激光微细加工相比可显著提高加工效率,加工精度由掩模保证.在所构建的试验系统中,分别在空气中、纯水中和盐溶液中进行了加工试验,在水流的作用下,激光辐照的多余热量被带走,加工边缘热影响区明显减小.同时,水下激光辐照还会在加工区域造成光学击穿,产生等离子体冲击波,在水层的约束限制作用下,加工表现出了明显的冲击波力学效应.通过这种热-力学的复合效应,使金属材料表面产生材料去除和变形的加工效果.最终在质量分数为15%的NaNO3的溶液中,利用热-力学效应和化学反应的复合作用,实现了线宽120μm左右、热影响区小、成形精度较好的微细刻蚀加工. 展开更多
关键词 微细加工 纳秒脉冲激光 掩模板 等离子体冲击波 热-力学效应
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纳秒脉冲激光对316L不锈钢微抛光效果的影响 被引量：7
10
作者 张峰烈 傅星 刘春阳 《纳米技术与精密工程》 EI CAS CSCD 2011年第4期370-376,共7页
激光微抛光过程中,激光的能量密度对微抛光效果的影响很大.采用纳秒紫外脉冲激光(波长为355 nm,脉冲宽度为35 ns)对316L不锈钢材料进行微抛光实验研究,分析了工件表面的形貌、扫描速度和离焦距离等因素对激光微抛光效果的影响.通过对4... 激光微抛光过程中,激光的能量密度对微抛光效果的影响很大.采用纳秒紫外脉冲激光(波长为355 nm,脉冲宽度为35 ns)对316L不锈钢材料进行微抛光实验研究,分析了工件表面的形貌、扫描速度和离焦距离等因素对激光微抛光效果的影响.通过对4种不同表面形貌的抛光效果比较,发现不仅表面粗糙度会影响抛光质量,而且表面的形貌也对激光微抛光的效果有很大影响;激光微抛光时对确定的激光能量密度存在最佳微抛光效果的扫描速度和离焦距离.提出了355 nm紫外纳秒脉冲激光器对316L不锈钢微抛光效果的最佳工艺参数:激光能量密度为0.14 J/cm2,激光脉冲重复频率为20 Hz,扫描速度为18.6 mm/min,离焦距离为81.2μm.在此工艺参数下,316L不锈钢经过微抛光之后,表面粗糙度由123.23 nm降低至80.96 nm. 展开更多
关键词 激光微抛光 纳秒脉冲激光 不锈钢 激光能量密度 离焦距离
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飞机蒙皮纳秒脉冲激光除漆工艺与机理研究 被引量：6
11
作者 秦哲 高谦 +2 位作者 王斌 杨雅婷 陈亚军 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期370-376,396,共8页
目的寻求2024航空铝合金基体表面环氧漆层纳秒脉冲激光去除的最佳工艺参数。方法运用正交试验方法,通过改变激光功率、脉冲频率和扫描速度等参数,结合三维轮廓仪和扫描电子显微镜分析试样表面除漆后的微观形貌和残漆率。同时,为了研究... 目的寻求2024航空铝合金基体表面环氧漆层纳秒脉冲激光去除的最佳工艺参数。方法运用正交试验方法,通过改变激光功率、脉冲频率和扫描速度等参数,结合三维轮廓仪和扫描电子显微镜分析试样表面除漆后的微观形貌和残漆率。同时,为了研究激光除漆机理,采用能谱仪和拉曼光谱仪分析除漆前后环氧漆层成分的变化情况。结果工艺参数对试样除漆后残漆率的影响的主次顺序为扫描速度、激光功率、脉冲频率。当扫描速度较小时,随着激光功率的提高,激光烧蚀效应占据主导地位。在增加脉冲频率时,单脉冲激光能量密度随之减小,激光烧蚀效应减弱,除漆效果变差。实验以残漆率为优化指标,获得的最佳除漆工艺参数组合为扫描速度60 mm/s、激光功率7 W、脉冲频率20 kHz。使用此工艺参数测得试样表面的残漆率平均值为0.02。结论通过选择合适的工艺参数,采用纳秒脉冲激光可以有效去除铝合金基体表面的环氧漆层,并且不会损伤基体。除漆机理以激光烧蚀效应和热振动效应为主,漆层被激光烧蚀后形成碳化物,经过二次激光清洗,碳化物受到热振动效应作用可被基本去除,该研究可为今后飞机蒙皮除漆工艺参数的确定提供参考。 展开更多
关键词 纳秒脉冲激光 除漆 正交试验法 表面形貌 残漆率 工艺参数优化
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纳秒脉冲激光参数及激光路径填充方式对表面织构平坦化的影响 被引量：6
12
作者 刘奇 董光能 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期23-28,47,共7页
目的减少光纤脉冲激光器制备表面织构产生的毛刺,提高织构制备的质量。方法利用纳秒激光器在CoCrMo盘加工表面织构时,织构周围会出现随着激光功率增加而升高的毛刺,通过保持激光平均功率不变,增大激光频率的方法来减小织构周围毛刺的高... 目的减少光纤脉冲激光器制备表面织构产生的毛刺,提高织构制备的质量。方法利用纳秒激光器在CoCrMo盘加工表面织构时,织构周围会出现随着激光功率增加而升高的毛刺,通过保持激光平均功率不变,增大激光频率的方法来减小织构周围毛刺的高度,并且在材料表面覆盖一层水膜,来进一步减小织构周围毛刺,实现表面织构平坦化,制备出可以直接使用无需二次抛光的表面织构。在此基础上,增加织构加工的次数,在4mm厚的水膜下打标出一组深度为50μm左右、毛刺高度小于2μm的表面织构,并且在25.434N载荷下,采用销-盘摩擦方式,改变摩擦副的相对运动速度,对其进行摩擦磨损实验研究。结果当相对运动速度为30mm/s时,摩擦系数最小,为0.06767,远远小于直接加工表面织构的摩擦系数,比原始盘表面降低了23.1%。结论增大脉冲激光的频率和覆盖水膜制备法可以减小制备织构的毛刺高度,使用覆盖水膜制备法时,多次加工制备大深度织构,毛刺高度始终保持在2μm,没有明显变化。 展开更多
关键词 纳秒脉冲激光器 织构毛刺 织构平坦化 水膜
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纳秒脉冲激光在木材表面加工中的应用研究 被引量：5
13
作者 吴哲 杨春梅 +2 位作者 马岩 任洪娥 马洪斌 《机械制造》 2015年第5期44-46,共3页
针对木浮雕表面的毛刺打磨问题,提出了纳秒脉冲激光加工的方法。设计了具体的研究方案,阐述了激光与木材之间的作用机理。并且自行设计了激光加工实验平台,在该平台上完成了木材的烧蚀实验,初步分析了纳秒脉冲激光的参数对烧蚀结果的影响。
关键词 木浮雕 纳秒脉冲激光 砂光
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纳秒脉冲激光诱导的金属膜喷发的分布特征
14
作者 马彬 韩佳岐 +3 位作者 王可 黄秋实 焦宏飞 管爽 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第11期329-336,共8页
大功率纳秒脉冲激光辐照金属膜层时会发生热力损伤,产生的高温和高压会引起金属膜层的热蒸发,从而向外喷射颗粒,大多数喷射粒子处于原子和离子状态。在能量色散光谱分析测试中,文中使用多组标准样品进行比较实验,校准测试结果,并给出了... 大功率纳秒脉冲激光辐照金属膜层时会发生热力损伤,产生的高温和高压会引起金属膜层的热蒸发,从而向外喷射颗粒,大多数喷射粒子处于原子和离子状态。在能量色散光谱分析测试中,文中使用多组标准样品进行比较实验,校准测试结果,并给出了一种根据结果计算沉积原子数的估计方法。此外,在此基础上比较了不同真空度的真空环境和大气环境下铝膜喷发的差异,并且对比了不同熔点的金属膜的喷发及空间分布特征。通过结合泵探测技术捕获的瞬态图像,进一步分析和解释了实验结果。 展开更多
关键词 纳秒脉冲激光 金属膜 真空 材料喷射蒸发
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飞秒纳秒脉冲激光微构造和掺杂单晶硅(英文)
15
作者 温才 李晓红 +5 位作者 贺小庆 段晓峰 邱荣 刘德雄 唐金龙 胡思福 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期228-234,共7页
在SF6气氛下,分别利用钛宝石飞秒脉冲激光与掺钕钇铝石榴石纳秒脉冲激光对单晶硅表面进行了微构造和重掺杂,以用于光伏材料。对制备的单晶硅表面微结构的形貌、结晶性和硫元素杂质含量与分布进行了研究。实验结果表明纳秒脉冲激光制备... 在SF6气氛下,分别利用钛宝石飞秒脉冲激光与掺钕钇铝石榴石纳秒脉冲激光对单晶硅表面进行了微构造和重掺杂,以用于光伏材料。对制备的单晶硅表面微结构的形貌、结晶性和硫元素杂质含量与分布进行了研究。实验结果表明纳秒脉冲激光制备的单晶硅表面微结构的薄层电阻较小,缺陷密度较低(结晶性高),硫元素杂质含量较高且在表面分布的范围较广,深度较大(约1μm)。此外,材料的可见-近红外波段吸收率可接近80%。基于纳秒脉冲激光微构造的单晶硅的优异性能,在样品表面制备了有效光照面积达8cm2的太阳能电池。其中,最佳太阳能电池的串联电阻、开路电压、短路电流密度分别为0.5Ω,503mV,35mA/cm2,转换效率约12%。上述太阳能电池性能还可通过优化制备工艺进一步提高。 展开更多
关键词 硅 飞秒脉冲激光 纳秒脉冲激光 微构造 掺杂 太阳能电池
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纳秒脉冲激光处理后硅电池光电转换效率研究
16
作者 黄继强 胡传炘 +1 位作者 刘颖 沈忱 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期317-320,共4页
为了研究纳秒激光于硅晶片改性的可能性,对飞秒及皮秒激光在SF6气体中与硅表面作用形成锥形微观结构及其作用过程进行了分析。通过在SF6气体氛围中采用6ns激光脉冲辐照硅片表面的方法,以获得硅片表面峰状结构,并对此种作用下微观结构形... 为了研究纳秒激光于硅晶片改性的可能性,对飞秒及皮秒激光在SF6气体中与硅表面作用形成锥形微观结构及其作用过程进行了分析。通过在SF6气体氛围中采用6ns激光脉冲辐照硅片表面的方法,以获得硅片表面峰状结构,并对此种作用下微观结构形成过程及结果进行了分析。将激光处理后的硅片与未经激光处理的硅片同时放入到硅电池片生产线的适当工序中制成硅电池片,通过对比测试两种硅电池的光电转换效率,从硅表面状况等因素对实验结果进行了初步分析。结果表明,激光处理后的硅片制成硅电池片的光电转换效率与未经激光处理的相比有一定程度的提高,可达15%～25%。 展开更多
关键词 激光技术 光电转化效率 纳秒脉冲激光 硅电池片
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纳秒脉冲激光清除铝合金膜层的应用研究
17
作者 倪加明 徐爱杰 +3 位作者 陈波 杨斯达 王春明 杨学勤 《电焊机》 2019年第11期26-29,共4页
利用一种新型纳秒高能脉冲光纤激光,开展航天铝结构件阳极氧化膜局部精准清除技术研究,并采用SEM和EDS对金属新生表面进行成分表征。结果表明,采用高峰值功率纳秒脉冲光纤激光清除后,新生金属表面成分为99%Al,实现了铝合金阳极氧化膜层... 利用一种新型纳秒高能脉冲光纤激光,开展航天铝结构件阳极氧化膜局部精准清除技术研究,并采用SEM和EDS对金属新生表面进行成分表征。结果表明,采用高峰值功率纳秒脉冲光纤激光清除后,新生金属表面成分为99%Al,实现了铝合金阳极氧化膜层高效、彻底的破碎剥离式清除。大型铝合金贮箱结构件采用该种激光清除焊接边,其焊缝质量优良。 展开更多
关键词 激光清除 阳极氧化膜 金属原生表面 纳秒脉冲激光
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纳秒脉冲激光照射对多壁碳纳米管薄膜形貌的影响
18
作者 孙凤鸣 步伟艳 +4 位作者 王慧 薛涛 姚琲 傅星 崔屾 《纳米技术与精密工程》 EI CAS CSCD 2010年第4期307-312,共6页
采用化学气相沉积法(chemical vapor deposition,CVD)自制的碳纳米管阵列为原料,经过研磨、灼烧纯化得到分散的多壁碳纳米管(multi-walled carbon nanotubes,MWCNTs).采用纳秒脉冲激光(波长355 nm),分别在不同条件下对丝网印刷法制备的M... 采用化学气相沉积法(chemical vapor deposition,CVD)自制的碳纳米管阵列为原料,经过研磨、灼烧纯化得到分散的多壁碳纳米管(multi-walled carbon nanotubes,MWCNTs).采用纳秒脉冲激光(波长355 nm),分别在不同条件下对丝网印刷法制备的MWCNTs薄膜进行照射.扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)表征结果表明,进行相互垂直的双向扫描照射的效果明显好于单向扫描照射的效果,即由前者得到的MWCNTs的网状结构的立体感更明显,单位面积的MWCNTs端点更多;随着脉冲激光能量密度的逐渐增加,突出于表面的MWCNTs端点逐渐增多,以MWCNTs为主的网状分布的轮廓逐渐清晰;脉冲激光重复频率的增加,也有利于改善MWCNTs薄膜表面的形貌.经过脉冲激光能量51.0μJ(1.03 W)、频率20 kHz的脉冲激光照射后,得到以MWCNTs为主的、立体感显著、比较稀疏的网状分布结构,且单位面积的MWCNTs端点数目显著增多. 展开更多
关键词 纳秒脉冲激光 照射 多壁碳纳米管(multi-walled carbon NANOTUBE MWCNT)薄膜 扫描电子显微镜(scan-ningelectron MICROSCOPE SEM) 形貌
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镍基高温合金纳秒激光脉冲制孔再铸层形成过程数值模拟 被引量：11
19
作者 罗垚 庞盛永 +1 位作者 周建新 李怀学 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期92-100,共9页
镍基高温合金纳秒脉冲激光制孔过程中,会沿孔壁形成一层再铸层,严重影响合金的使用寿命。考虑了熔体内热对流和热传导作用,以及反冲压力、表面张力、热毛细力等因素的影响,建立了镍基高温合金纳秒脉冲激光制孔的三维数学模型。开展了脉... 镍基高温合金纳秒脉冲激光制孔过程中,会沿孔壁形成一层再铸层,严重影响合金的使用寿命。考虑了熔体内热对流和热传导作用,以及反冲压力、表面张力、热毛细力等因素的影响,建立了镍基高温合金纳秒脉冲激光制孔的三维数学模型。开展了脉冲能量为24mJ时,各脉宽参数下纳秒脉冲激光制孔的数值模拟研究。模拟结果与实验吻合较好。结果表明再铸层是由热和力共同作用下形成的。制孔过程中,孔壁温度很高,最高温度达到3200K以上,孔壁温度分布不均匀;反冲压力是引起熔体流动的重要因素,反冲压力导致的熔体流动速度很大,脉宽200ns时,最大可达到60m/s;并且由于表面张力的影响,孔壁会出现许多不规则的凹陷和凸起。由于熔体在孔开口处的对流作用,导致再铸层厚度在开口处最大。脉宽对熔体流动和再铸层的形成具有重要影响,脉宽越小,熔体速度越大,流动越剧烈,制孔后形成的再铸层厚度越薄。 展开更多
关键词 激光技术 再铸层形成过程 数值模拟 纳秒脉冲激光制孔 镍基高温合金
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纳秒脉冲激光诱导空气等离子体的近红外辐射特性 被引量：2
20
作者 王兴生 马彦明 +1 位作者 高勋 林景全 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期330-336,共7页
开展纳秒激光诱导空气等离子体近红外辐射特性的实验研究,对波长为532 nm的脉冲ns激光诱导产生的空气等离子体的近红外光谱进行测量.结果表明:空气等离子体的近红外辐射在光谱范围为1100-2400 nm内由连续谱和线状谱组成,光谱指认表明线... 开展纳秒激光诱导空气等离子体近红外辐射特性的实验研究,对波长为532 nm的脉冲ns激光诱导产生的空气等离子体的近红外光谱进行测量.结果表明:空气等离子体的近红外辐射在光谱范围为1100-2400 nm内由连续谱和线状谱组成,光谱指认表明线谱主要来源于N,O原子的中性原子谱和氮分子的振动光谱.通过对连续谱的分析得知,黑体辐射是连续辐射的主要来源.空气中波长1128 nm附近的辐射,可能是N和O中性原子谱的贡献.保持真空腔内气压不变,改变腔内氮气和氧气气体组分含量,分析测得的红外光谱数据,可知混合气体中氧气和氮气含量变化只对波长为1128 nm附近的辐射有影响.利用二元线性回归分析对数据进行分析后得知,氧气对波长为1128 nm附近的辐射贡献较大.最后从电离难易的角度分析造成这一结果的原因. 展开更多
关键词 纳秒脉冲激光 空气等离子体 近红外辐射
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