機械性能對熔石英損傷影響研究.pdf

1、建造中的大功率激光系統(tǒng)，必須要參考的一個主要因素就是光學(xué)元件的負(fù)載能力，它是高功率激光裝置輸出能力受限的根本原因。因此提高光學(xué)元件抗激光破壞性能的研究一直都是高功率激光器發(fā)展過程中研究的熱點，而光學(xué)元件抗激光損傷能力的每一次提高，也都伴隨著高功率激光器輸出能力的質(zhì)的飛躍。
　　熔石英玻璃由于具有優(yōu)良的光學(xué)性能和抗輻照能力，被大量使用于高功率激光裝置中。很多學(xué)者對提高熔石英玻璃的抗輻照能力做了大量實驗和理論研究。但是很少有學(xué)者關(guān)注機

2、械性能對熔石英玻璃損傷情況的影響。事實上目前主流提高熔石英抗輻照能力的實驗過程中都或多或少的引入了機械性能的變化，如HF酸腐蝕熔石英表面，鈍化微裂紋、避免了應(yīng)力的集中，實際上是提高了熔石英表面的抗張強度；CO2激光修復(fù)，實際上是對熔石英初始損傷點進行了熱處理，改變了損傷點周圍的應(yīng)力分布，提高了該點周圍的機械性能。因此本文主要研究機械性能對熔石英損傷行為的影響，主要研究的性能是熔石英表面預(yù)應(yīng)力和硬度：通過機械裝置在熔石英表面產(chǎn)生均勻的預(yù)應(yīng)

3、力層，同時硬度也是熔石英玻璃機械性能的一個體現(xiàn)。
　　主要內(nèi)容為：
　　1.對熔石英玻璃邊界在受到外界約束時，玻璃表面應(yīng)力分布進行了模擬。得出結(jié)論如下：中心點形變越大，熔石英表面同一位置應(yīng)力越大；中心點相同形變時，同一個圓環(huán)上的應(yīng)力大小基本相當(dāng)；中心點相同形變時，離中心越遠(yuǎn)的環(huán)應(yīng)力越小。
　　2.對熔石英玻璃施加機械外力，促使表面應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生可預(yù)知的變化，在不同的應(yīng)力狀態(tài)下原位測試其損傷閾值和損傷增長閾值。得出如下結(jié)論