SIPM Jagħmel Progress fl-Ipproċessar tal-Lejżer Femtosecond Ta 'Kompożiti tal-Matriċi taċ-Ċeramika tal-Karbur tas-Silikon

Riċentement, tim ta 'riċerka mill-Laboratorju Ewlenin tal-Istat tal-Fiżika tal-Laser ta' Qasam Intens, Istitut ta 'Shanghai tal-Makkinarju ta' Preċiżjoni Ottika (SIPM), Akkademja tax-Xjenzi Ċiniża (CAS), b'kollaborazzjoni ma 'tim ta' akkademiku Shao-Ming Dong mill-Istitut ta 'Shanghai ta 'Silikati, CAS, eċċ., ippropona u wera metodu biex jimmonitorja l-magni tal-laser femtosecond ta' komposti tal-matriċi taċ-ċeramika tal-karbur tas-silikon (SiC CMCs) ibbażati fuq il-filamentazzjoni tal-laser femtosecond ta 'SiC CMCs u l-monitoraġġ tal-proċess tal-magni tal-laser femtosecond permezz ta' plażma indotta bil-filament Metodu bbażat fuq l-ipproċessar tal-filamentazzjoni tal-laser femtosecond ta 'SiC CMC u monitoraġġ tal-proċess permezz ta' fluworexxenza fil-plażma indotta mill-filament huwa propost u muri. Ir-riżultati tal-istudju ġew ippubblikati bħala "Femtosecond laser filament ablated grooves of SiC ceramic matrix composite and its grooving monitoring by plasma fluworexxence" fil-ġurnal CCTV. Ir-riżultati ġew ippubblikati f'Ceramics International taħt it-titlu "Femtosecond laser filament ablated grooves of SiC ceramic matrix composite u l-monitoraġġ tal-kanal tiegħu permezz tal-fluworexxenza tal-plażma.
Il-kompożiti tal-matriċi taċ-ċeramika tal-karbur tas-silikon, bħala ġenerazzjoni ġdida ta 'materjali strutturali termali, għandhom vantaġġi sinifikanti bħal densità baxxa, reżistenza għat-temperatura għolja, reżistenza għall-korrużjoni, qawwa għolja, eċċ., U għalhekk għandhom potenzjal kbir għall-applikazzjoni fl-ajruspazju, enerġija nukleari, nazzjonali difiża, trasport ipersoniku, eċċ L-ebusija għolja u n-natura anisotropika tal-apparati materjali SiC CMC ressqu rekwiżiti u sfidi ogħla għal proċessi ta 'makkinar bħal makkinar ta' preċiżjoni ta 'uċuħ mgħawġa u toqob fil-fond, eċċ Ir-riżultati huma miġbura fil-qosor kif ġej. Makkinar. Teknoloġiji tradizzjonali mekkaniċi, waterjet, EDM, ultrasoniku u oħrajn ta 'pproċessar huma suxxettibbli għal burrs, delamination, xquq u difetti oħra, u huwa diffiċli li tirrealizza l-ipproċessar ta' preċiżjoni. L-ipproċessar bil-lejżer ultraveloċi, bħala sistema ġdida ta '"proċessar kiesaħ", huwa mistenni li jissodisfa l-ħtiġijiet ta' ipproċessar ta 'SiC CMC ta' preċiżjoni għolja u anke ta 'preċiżjoni żejda.
F'dan ix-xogħol, ir-riċerkaturi permezz tal-filamentazzjoni tal-arja tal-laser femtosecond, li tirriżulta f'firxa ta 'interazzjoni twila ta' intensità għolja tal-filament, bl-użu tal-filament fil-wiċċ tas-SiC CMC biex jitlesta l-ipproċessar tal-kanal ta 'preċiżjoni għolja, u studju sistematiku tal-pożizzjoni tal-filament, Enerġija tal-polz tal-laser, veloċità tal-iskannjar u numru tal-iskanjar tal-wisa 'tal-wisa' tal-kanal ipproċessat tal-filament, fond, żona affettwata mis-sħana, l-angolu tal-inklinazzjoni tal-ħajt ta 'ġewwa u parametri oħra. Il-firxa twila ta 'interazzjoni karatteristika tal-filament tad-dawl tipprovdi mod ġdid għall-magni ta' preċiżjoni tal-lejżer ultraveloċi ta 'uċuħ mgħawġa u toqob fil-fond. L-istudju jipproponi u juri metodu ta 'monitoraġġ għall-proċess tal-ipproċessar ta' SiC CMC b'filament ottiku billi jiġbor u janalizza l-fluworexxenza tal-plażma ġġenerata mill-ipproċessar tal-filament ottiku ta 'SiC CMC f'ħin reali, bħall-fluworexxenza ta' 390.55 nm ta 'atomi tas-silikon (Figuri 1). u 2). Instab li l-varjazzjoni tal-intensità tal-linja spettrali tal-fluworexxenza 390.55 nm tal-atomi tas-silikon twieġeb direttament għat-tneħħija tal-materjal tal-wiċċ tas-SiC CMC taħt kundizzjonijiet differenti ta 'parametri tal-ipproċessar, li hija ta' għajnuna għall-fehim, il-monitoraġġ u l-ottimizzazzjoni tal-proċess tal-ipproċessar tal-fotofilament tas-SiC CMC.
Dan ix-xogħol kien appoġġjat mill-Programm Nazzjonali ta 'Riċerka u Żvilupp Ewlenin taċ-Ċina, il-Fondazzjoni Nazzjonali tax-Xjenza Naturali taċ-Ċina, il-Proġett Ewlenin ta' Kooperazzjoni Internazzjonali tal-Akkademja tax-Xjenzi Ċiniża, il-Proġett tax-Xjenza u t-Teknoloġija tal-Muniċipalità ta 'Shanghai, u l-Proġett ta' Shanghai Trasformazzjoni u Industrijalizzazzjoni tal-Ksib Xjentifiku u Teknoloġiku.

Fig. 1 (a) Dijagramma skematika tal-kanal V ipproċessat b'filament ottiku, (b) u (c) ritratti tal-vista ta 'fuq u morfoloġija ta' sezzjoni trasversali tal-kanal V ipproċessat minn filament ottiku, rispettivament, (d) ritratti ta 'laterali fluworexxenza ta 'filament ottiku, u (e) u (f) spettri oriġinali u spettri bit-tneħħija ta' sfond spettrali kontinwu ta 'fluworexxenza fil-plażma indotta mill-interazzjoni tal-filament ottiku ma' SiC CMC, rispettivament.

Fig. 2 (a) Morfoloġija ta 'skanalaturi SiC CMC ipproċessati minn filament ħafif f'enerġiji tal-laser differenti, (b) kurvi tal-kontorn tal-profil tal-fond tas-sezzjoni trasversali tal-kanal f'2.4 mJ, (c) varjazzjoni tal-wisa' tal-kanal, fond, żona affettwata mis-sħana, u l-angolu tal-inklinazzjoni tal-ħajt ta 'ġewwa bl-enerġija tal-laser, u (d) varjazzjoni tal-intensità tal-fluworexxenza tal-plażma bl-enerġija tal-laser.