مکانیسم فرسایش لیزر

مکانیسم فرسایش لیزر

مکانیسم های فرسایش لیزر برای پالس های لیزر کوتاه (~ ns) و فوق کوتاه (~ ps و fs) به دلیل تفاوت در اتصال لیزر با ماده در بازه های زمانی مختلف متفاوت است. پالس کوتاه ، یعنی فرسایش پالس نانو ثانیه را می توان از طریق حرارتی ، غیر حرارتی و ترکیبی از هر دو مکانیزم مشخص کرد. از این موارد به ترتیب مکانیسم های عکس حرارتی ، شیمیایی عکس و فیزیکی عکس نیز یاد می شود. با این حال ، برای برخی پارامترهای آزمایشی و مواد ، می توان فرسایش را از طریق یک مکانیسم غالب توصیف کرد.

اگر ماده تحریک شده به سرعت انرژی لیزر جذب شده را به گرما تبدیل کند ، دمای بالا می تواند نزدیک به تنش های سطحی در ماده ایجاد شود ، که می تواند منجر به فرسایش مواد از سطح شود. چنین فرسایش توسط مکانیسم عکس-حرارتی اداره می شود.

اگر فوتون های لیزر ورودی انرژی کافی کافی داشته باشند ، جذب می تواند نقص در مواد را القا کند یا باعث شکستن پیوند مستقیم اتم ها ، یون ها یا مولکول ها شود. نقص و شکستن پیوند می تواند به صورت جداگانه باعث از بین بردن مواد شود. چنین فرسایشی به عنوان فرسایش شیمیایی عکس نامیده می شود. با این حال ، اگر فرسایش در نتیجه هر دو مکانیسم حرارتی و غیر حرارتی رخ دهد ، به عنوان فرسایش عکس فیزیکی نامیده می شود. شکل 3 روند فرسایش لیزر را از طریق فرایندهای حرارتی ، غیر حرارتی و عکس فیزیکی به صورت گرافیکی نشان می دهد.