2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、藍(lán)寶石單晶體是重要的光學(xué)元件、半導(dǎo)體襯底材料,廣泛應(yīng)用于工業(yè)、國防和科研等領(lǐng)域。但是藍(lán)寶石硬度高、化學(xué)穩(wěn)定性好,難以用機(jī)械化學(xué)拋光等接觸式方法拋光。因此激光拋光是有望代替接觸式拋光藍(lán)寶石的拋光方法之一。 本文作者在總結(jié)其他學(xué)者對(duì)激光拋光機(jī)理以及激光加工藍(lán)寶石技術(shù)研究的基礎(chǔ)上,從激光與物質(zhì)的相互作用機(jī)制角度出發(fā),理論分析了短波長激光拋光藍(lán)寶石過程激光與藍(lán)寶石相互作用,總結(jié)了激光與物質(zhì)的熱作用為主的波長為532nm綠光激光激光拋光藍(lán)

2、寶石過程的材料去除機(jī)理和光化學(xué)作用為主的波長為355nm紫外光激光拋光藍(lán)寶石過程的材料去除機(jī)理。并推導(dǎo)建立了綠光激光激光拋光藍(lán)寶石過程不同激光工藝參數(shù)與材料熔化蒸發(fā)去除量的關(guān)系。通過在掃描電鏡(SEM)、偏光顯微鏡下觀測不同激光拋光工藝條件下的藍(lán)寶石表面形貌,實(shí)驗(yàn)研究分析波長為532nm的綠光激光和紫外光激光拋光藍(lán)寶石過程材料去除機(jī)理,以及激光能量、掃描速度等工藝參數(shù)對(duì)其影響作用。通過研究,本文得出如下主要結(jié)論: 1.理論推導(dǎo)得

3、出綠光激光與藍(lán)寶石相互作用以熱作用為主。單脈沖激光蒸發(fā)去除材料的最大深度與激光能量成正比、與聚焦光斑以及激光束入射角的余弦成反比。紫外激光與藍(lán)寶石相互作用以多光子吸收的光化學(xué)作用為主。 2.在綠光激光與紫外光激光能量分別達(dá)到20mJ和0.1mJ時(shí)藍(lán)寶石表面材料開始去除,而激光能量分別達(dá)到40mJ和0.5mJ藍(lán)寶石表面材料的去除量急劇增大。 3.實(shí)驗(yàn)研究得出綠光激光拋光藍(lán)寶石過程熱作用占主要地位,存在破碎去除和熔化、蒸發(fā)去

4、除兩種機(jī)理。紫外光激光拋光藍(lán)寶石光化學(xué)作用所引起的組織細(xì)化為主要的去除機(jī)理,同時(shí)存在微破機(jī)理,與符合理論分析結(jié)果較一致。 4.綠光激光拋光藍(lán)寶石在激光能量為20mJ、40mJ的情況下,材料去除機(jī)理以斷裂破碎為主,同時(shí)存在輕微熔化機(jī)理。激光能量為60mJ時(shí),材料去除機(jī)理主要為熔化、蒸發(fā)。紫外光激光拋光藍(lán)寶石在激光能量為0.5mJ時(shí),材料去除機(jī)理以微破碎為主,激光能量為0.9mJ時(shí),材料除了微破碎去除機(jī)理外,還出現(xiàn)少量組織細(xì)化形貌。

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