KDP晶体加工微纳缺陷对激光损伤影响和微修复新方法研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:addegoflywzh
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
磷酸二氢钾(Potassium Dihydrogen Phosphate,KDP)晶体因具有独特的光电性能,是惯性约束可控核聚变装置中不可或缺的光学元件。然而,KDP晶体材料在激光打靶过程中非常容易发生激光诱导损伤,破坏整个光学元件,从而制约了激光核聚变装置输出能量的提升。目前普遍认为晶体在加工过程中产生的表面缺陷是导致晶体抗激光损伤能力低下的主要原因,但是在考虑单种缺陷的情况下晶体的实际激光损伤阈值仍然远低于理论值。本论文将以单点金刚石飞切加工后晶体表面微纳缺陷为对象,采用仿真和实验相结合的方法,考虑多种缺陷耦合对晶体激光损伤能力的影响,进一步揭示KDP晶体的激光诱导损伤机制,并提出一种针对晶体表面微纳缺陷的新修复方法。通过对飞切加工后晶体表面微纳缺陷进行分类和统计,获得了缺陷特征形貌信息。建立了晶体表面多划痕、划痕与凹坑组合以及划痕与杂质组合的二维光场调制仿真模型,分析了多种缺陷耦合时晶体内部光强增强的综合调制机理,系统研究了缺陷尺寸、间距、相对位置等参数对综合调制的影响。研究发现晶体表面多种缺陷存在时引起的叠加效应使其内部光强强度最大可达单个缺陷情况的4倍。实验研究了KDP晶体表面多种缺陷耦合对晶体激光损伤阈值的影响,在晶体表面预置了不同间距的划痕,以及不同间距和相对位置的划痕与凹坑,对其进行激光损伤测试实验后发现:多个缺陷同时存在时晶体的激光损伤阈值明显降低,且受缺陷之间的间距和相对位置的影响,其中多划痕的激光损伤阈值仅为单划痕的45%,验证了理论仿真结果的正确性。为了降低表面加工微纳缺陷对晶体抗激光损伤能力的影响,本文提出了一种基于蘸水笔蚀刻(Dip-pen nanolithography,DPN)技术利用水溶剂介导的晶体表面微缺陷修复的新方法。根据KDP晶体材料易潮解的特性,在一定湿度和温度条件下利用探针与样品表面形成水半月板对晶体局部缺陷区域进行溶解、填充和去除,从而达到修复的目的。通过缺陷区修复前后表面形貌的对比,证明该修复方法具有明显的“去凸填凹”效果,并实验研究了影响修复速率的主要因素;通过对修复区域的表面质量测量,发现修复后晶体表面粗糙度R_a仍然维持在5nm左右,甚至更高水平,通过缺陷修复前后的光强增强分析证实了该修复方法的可行性和有效性。
其他文献
目的:探讨采用红蓝光交替联合口服中药制剂治疗寻常痤疮的临床疗效,为中医辨证治疗痤疮提供理论依据。方法:将我院2012年1月—2013年5月收治的寻常痤疮患者242例随机分为对照
采用第一性原理的密度泛函理论(Density Functional Theory)赝势平面波方法,对Fe9Si的电子结构和铁磁性质进行理论计算.计算结果表明:(1)Fe9Si具有负的形成热-0.1094 eV/atom,结
试验以甘薯品种渝薯2号(高淀粉)、南薯88(中淀粉)和商丘52-7(低淀粉)为材料,于块根膨大盛期研究不同淀粉质量分数甘薯品种光强—光合响应、光合日变化及产量特性.结果表明:在
通过抽样调查睡前玩手机的大学生占比高达89%,所以睡前玩手机是大学生中普遍存在的现象。通过统计分析发现:睡前玩手机对睡眠质量有显著影响,玩的时间越长睡眠质量越差;在玩
采用心理健康临床症状自评量表、身体健康自评量表以及生活方式自评量表对大学生进行了调查,运用分层线性回归、结构方程模型以及Logistic回归,探索了生活方式对心理健康的促
在市场经济的发展过程中,市场营销是一项重要的内容,同时也是最为重要的工作方式之一。所谓市场营销,就是在市场不断变化的背景下,为了使消费者的需要得到满足,通过交换商品
文章以杭州双浦镇东江嘴村两处农宅为研究对象,通过实地测绘、访谈、行为驻记法等获取居住空间和主体日常活动数据,对比分析建成环境对不同活动的作用,为提出浙北地区乡村居
电动汽车能源消耗方式的变化与改进有利于推动节能减排工作的开展,促进新型绿色能源的开发利用,这对于经济结构调整、生态环境平衡、社会可持续发展都具有重要意义。电动汽车
本文基于芳香族二异氰酸酯、小分子低聚物二元醇为原料,在环氧和胺的催化下,通过环三聚反应制备了一系列的聚(氨酯-异氰酸酯)聚合物。并通过红外光谱(FTIR),化学滴定法,凝胶
在中国文学史上不同时期不同性别的作家虽然探究了女性的问题,但没人能像曹雪芹和张爱玲那样,在文学创作中执著于女性意识的觉醒,曹雪芹的作品《红楼梦》记录了美丽的女性存