- 标题
- 摘要
- 关键词
- 实验方案
- 产品
-
超短脉冲激光喷丸成形技术在薄板弯曲中曲率半径的减小方法
摘要： 超短脉冲激光喷丸成形是一种利用激光诱导冲击波实现薄板金属成形的方法。作者将该工艺应用于微小板材零件的弯曲加工，通过重复线扫描完成成形。但当需要较大曲率时，激光烧蚀会导致不可忽视的板材厚度减薄。为限制厚度减薄，作者尝试提高弯曲效率以减少所需脉冲数量。在总辐照脉冲数恒定的条件下，改变扫描速度和扫描间距进行研究。结果表明：采用高于常规值的扫描速度有利于提升弯曲效率；同时采用更小的扫描间距可减小弯曲半径。扫描间距对弯曲效率的影响远弱于扫描速度。根据效率评估和扫描表面粗糙度的综合结果，判定20毫米/秒为最佳扫描速度。该最优扫描条件实现的弯曲半径比常规方法减小了40%。
关键词： 弯曲、弯曲效率、激光诱导冲击波、超短脉冲激光、增量成形、扫描速度、成形性能、激光喷丸成形
更新于2025-09-23 15:21:01
-
近红外波长下脉冲持续时间对热镀锌钢激光诱导材料去除的影响
摘要： 热浸镀锌钢在近红外波长下采用空气环境中的短脉冲与超短脉冲激光进行加工，脉冲持续时间范围为350飞秒至241纳秒。通过共聚焦激光扫描显微镜和扫描电子显微镜分析不同激光能量密度水平及多脉冲作用下形成的蚀刻坑形貌。研究发现镀锌钢的烧蚀阈值随激光脉冲持续时间增加呈简单的幂律关系Fth ? A:τB。与皮秒和飞秒脉冲相比，纳秒级较长脉冲虽能提升烧蚀效率并增加能量穿透深度，但会牺牲表面质量。
关键词： 烧蚀效率、超短脉冲激光、镀锌钢、烧蚀阈值、边缘
更新于2025-09-23 15:19:57
-
基于超短激光的双光子相位分辨荧光寿命测量方法
摘要： 本文提出了一种基于超短脉冲激光的两光子相位分辨荧光寿命测量方法。该方法采用锁相放大器调控参考信号与荧光信号间的相位差，从而为荧光寿命测定提供了替代方案。研究以罗丹明B和细胞热探针为样本验证了所测荧光寿命的准确性，其中假设所有情况下荧光衰减均符合单指数模型。实验测得罗丹明B的平均荧光寿命为2.15纳秒，而细胞热探针在33.79–37.2°C温度范围内表现出1.39纳秒/°C的温度灵敏度。这些结果证实了该方案采用简单激光配置实现精确荧光寿命测量的可行性。
关键词： 罗丹明B，超短脉冲激光，温度传感器，相位分辨荧光寿命，双光子显微镜，细胞热探针
更新于2025-09-19 17:13:59
-
采用超短脉冲激光烧蚀在铜、铝、钛及镍合金上进行冲击钻孔
摘要： 本文对铜、铝合金、钛合金和镍合金四种金属的皮秒超短脉冲激光微深孔钻削进行了对比研究。通过破坏性测试测量了微深孔的深度、形状及侧壁形貌，并对比了相同加工参数下四种金属微深孔的直径与深度。计算了金属的多重阈值，分析了孔尺寸与多重阈值（平均烧蚀阈值、烧蚀阈值及热阈值）以及四种金属物理特性（如热容量、熔点、光学穿透深度和吸收率等）之间的关系。此外，展示了四种金属微深孔的表面及侧壁形貌，重点讨论了包括阈值、锥形发射、自清洁效应、金属物理特性、能量传输、等离子体效应和热化学反应等对侧壁形貌的影响机制。
关键词： 微深孔、金属、超短脉冲激光、冲击钻孔
更新于2025-09-16 10:30:52
-
多激光光斑的超快激光微加工
摘要： 在对表面进行功能化的三维微结构直接加工中，超短脉冲激光器提供了所需的分辨率和质量。分辨率的提高伴随着加工时间的增加，这不可避免地需要多个光斑。本文采用一种新开发的高紧凑型皮秒激光器（重复频率高达8 MHz，平均功率为500 W），通过衍射元件将其分配到一个16通道声光调制器上，该调制器可单独调节16个光斑中的每一个。典型的基于激光的微加工方法得到了改进，从而实现了一种加工技术，在这种技术中，一次走刀即可加工16个不同的层。进一步地，可将4个这样的高紧凑型光束传输系统集成到一个圆柱形微加工系统中，以产生至少64个独立作用的激光光斑。本文展示了加工出的不同功能结构。
关键词： 表面功能化，三维微结构，多光点，衍射光学元件DOE，超短脉冲激光
更新于2025-09-16 10:30:52
-
定制激光诱导表面三维微织构的制备与摩擦学特性表征
摘要： 本研究旨在首先确定通过超短脉冲激光在钢表面制备特定三维微织构的工艺可行性，其次探究其在两种润滑条件（油润滑与减摩涂层）下的摩擦学特性。所选三维微织构由两级方形微柱构成，微柱边长约45微米、高度约35微米、周期为80微米。研究表明：采用超短脉冲激光在钢基体上制备特定三维微织构具有工艺可行性，且整个织构区域的尺寸重复性极佳。摩擦测试显示：与基准试样（无织构样品）相比，三维微织构试样在油润滑条件下未显著改善摩擦系数（COF），但在减摩涂层条件下可实现摩擦系数的显著优化?；谀ニ鸬哪Σ裂匝楸砻鳎夯际匝募跄ν坎阃耆模贾虏馐怨讨谐鱿指?钢接触，极大影响了其摩擦磨损行为；而三维微织构试样的减摩涂层虽部分消耗，但会积聚在微织构内形成潜在的润滑剂储层。
关键词： 超短脉冲激光、表面表征、磨损、激光微织构、摩擦学、摩擦、表征
更新于2025-09-16 10:30:52
-
富二硼化铬薄膜的飞秒脉冲激光沉积
摘要： 硼化铬是多种结构应用（包括暴露于腐蚀和磨损环境材料的防护涂层）的有前景候选材料。本文采用脉宽250飞秒的倍频Nd:玻璃激光器，在真空环境下进行了富二硼化铬薄膜的脉冲激光沉积。通过调节不同衬底温度制备薄膜，并利用X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜和透射电子显微镜进行表征。最后采用维氏压痕法研究了薄膜硬度。结果表明：仅在500℃衬底温度下沉积的薄膜具有结晶性，其成分为二硼化铬及一定量的硼和铬，这表明主要机制是气相原子和离子在表面发生的反应过程。该假设已通过烧蚀过程产生的等离子体研究得到证实。
关键词： 薄膜、脉冲激光沉积、二硼化铬、超短脉冲激光
更新于2025-09-16 10:30:52
-
采用参数大范围可调的超短脉冲激光系统研究陶瓷钻削中的非热-热加工边界
摘要： 激光材料加工的质量和产量受多种激光参数及材料特性的影响。由于激光加工导致的材料劣化通常与热影响区相关，因此快速优化并实现非热加工过程是提升激光加工等级的关键问题之一。本研究开发了多种参数可控的超短脉冲激光系统，可大范围调控各类激光参数（如脉冲持续时间跨越三个数量级）。利用该激光系统（波长：1033 nm，脉冲持续时间：0.4至400 ps，重复频率：最高1 MHz），我们探究了氮化铝（AlN）和氧化钇稳定氧化锆（YSZ）这两种热导率高低不同的陶瓷材料钻孔过程中的非热-热加工边界。结果表明：AlN陶瓷的烧蚀速率对能量密度表现出强依赖性——低、中、高能量密度区间呈现不同的对数相关性，且非热-热加工边界随脉冲持续时间变化而显现；而YSZ的烧蚀行为与AlN显著不同——其烧蚀速率未呈现明显三个区间特征，且不存在非热加工窗口。因此，非热-热加工边界由脉冲持续时间等激光参数及材料热导率共同决定。
关键词： 超短脉冲激光，陶瓷，钻孔
更新于2025-09-16 10:30:52
-
皮秒激光脉冲在聚碳酸酯中能量沉积的研究及其焊接应用
摘要： 过去十年间，大量研究聚焦于超短激光脉冲对玻璃的微焊接技术。由于非线性吸收过程的作用，材料改性仅局限于焦点体积内，从而能在低热应力条件下实现精密加工。然而关于透明聚合物超短激光脉冲焊接的研究文献却寥寥无几。本文采用新方法，通过聚焦频率高达400 kHz的10 ps激光脉冲实现聚碳酸酯的局部熔融，作为焊接应用的前期研究工作，并探究了不同参数及辐照策略对材料改性形态的影响。
关键词： 无吸收体、非线性吸收、超短脉冲激光、聚合物焊接、皮秒
更新于2025-09-12 10:27:22
-
超短脉冲激光对氮化硅激光烧蚀机制的模拟
摘要： 建立了一个数学模型，用于确定超短脉冲（皮秒）激光加工Si3N4（SL200-BG）材料时的激光烧蚀深度及激光-材料相互作用。该模型通过不同激光扫描速度（1 mm/s至100 mm/s）的实验进行了验证，实验验证显示模型准确度为85%。此外，结果表明：当激光强度（IL）高于1.5×10^9 W/cm2时，激光-材料相互作用为"多光子电离"（MPI）且无热反应影响；而当激光强度较低时，激光切割附近会出现热损伤效应。
关键词： 超短脉冲激光，仿真，氮化硅
更新于2025-09-12 10:27:22