光学材料在激光辐照下熔化、汽化相变烧蚀数值模拟

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对光学材料激光辐照下传热、相变烧蚀,采用有限差分全隐格式,在相变区采用潜热叠加到比热的方法,编制了一维程序。研究了光学材料Si在不同功率密度、不同脉宽的激光辐照下的传热、相变烧蚀速度和深度。计算结果表明,相变烧蚀速度和深度定量决定于激光能量沉积率大小,也取决于热传导能量损失和相变潜热耗能之间的相互竞争关系。 The heat transfer and phase change ablation of optical materials under laser irradiation were studied. One-dimensional program was developed by using the method of finite latent heatsinking in the phase transition zone. The heat transfer and phase change ablation speed and depth of optical material Si under laser irradiation with different power density and different pulse width were studied. The results show that the rate of phase change ablation and the depth quantification depend on the deposition rate of laser energy, and also depend on the mutual competition between energy loss of heat conduction and energy loss of latent heat of transformation.
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