Nd:YAG连续激光辐照铝合金旋转抛物面的温度效应

程建中; 胡云; 张权; 张增明; 丁泽军

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Nd:YAG连续激光辐照铝合金旋转抛物面的温度效应

程建中 , 胡云 , 张权 , 张增明 , 丁泽军

文章导航 > 激光技术 > 2009 > 33(2): 141-144

引用本文:

Citation:

Nd:YAG连续激光辐照铝合金旋转抛物面的温度效应

1.
中国科学技术大学, 物理系, 合肥, 230026;
2.
中国科学技术大学, 天文与应用物理系, 合肥, 230026

作者简介: 程建中(1977- ),男,硕士研究生,从事激光推进的相关研究..

通讯作者: 张增明, zzm@ustc.edu.cn ;

基金项目:
国家自然科学基金资助项目(10574121;90406024);教育部博士点基金和中国科学院基金资助项目
中图分类号: TN249

Temperature effect of aluminum alloy paraboloid under the irradiation of continuous Nd：YAG lasers

1.
Department of Physics, University of Science & Technology of China, Hefei 230026, China;
2.
Department of Astronomy and Applied Physics, University of Science & Technology of China, Hefei 230026, China

Corresponding author: ZHANG Zeng-ming, zzm@ustc.edu.cn ;

CLC number: TN249

摘要: 为了研究激光推进中激光作用反射面后的温度效应,采用自行设计的温度测量系统对不同激光功率辐照下的旋转抛物面铝合金靶的表面温度进行了测试,得到了不同条件下温度-时间关系曲线。结果表明,激光吸收率随激光入射角的增大而增大;罩面上的表面温度与位置相关,自辐照点至径向各点上的温度符合高斯分布,激光辐照点与其它各点呈现明显不同的升温和降温特点;激光辐照停止约数秒后,旋转抛物面表面上各点的温度趋于一致,之后按同一种热扩散方式和降温曲线变温。
- 激光技术 /
- 激光推进 /
- 温度 /
- 抛物反射面
Abstract: In order to study the effect of the surface temperature of reflector under the laser irradiation during laser propulsion,a self-designed temperature measurement system was adopted to measure the surface temperature of the rotating parabolic aluminum target under the irradiation of different laser power,the temperature vs.time curves in different conditions was obtained.The results show that the laser absorptivity increases with the incidence angle; the surface temperature depends on the radial distance from irradiating position according to the Gaussian distribution function.The inadiation position has different rising and lowering temperature features compared with other positions.The temperatures on the surface tend to be the same and follow the same thermal diffusion and temperature lowing curve since several seconds after switching off the laser irradiation.
- laser technique /
- laser propulsion /
- temperature /
- parabolic reflector

[1]	ALLMEN M V,BLATTER A.Laser-beam interaction with materials:physical principles and applications[M].Berlin:Springer-Verlag,1994:6-17(in Chinese).
[2]	MYRABO L N.Brief history of the light craft technology demonstrator (LTD) project[C]//Proceedings of the First International Symposium on Beamed Energy Propulsion.Huntsville,Alabama:American Institute of Physics Conference Series,2003:49-60.
[3]	LEE C S,KOUMVAKALIS N,BASS M.A theoretical model for multiple-pulse laser-induced damage to metal mirrors[J].J A P,1983,54(10):5727-5731.
[4]	BRUGGER K.Exact solutions for the temperature rise in a laser-heated slab[J].J A P,1972,43(2):577-583.
[5]	WARREN R E,SPARKS M.Laser heating of a slab having temperature-dependent surface absorptance[J].J A P,1979,50(12):7952-7957.
[6]	YUAN Y H,LIU Ch L,WANG Ch Y,et al.Analysis on temperature rise and its rate of coated 45# steel irradiated by CW-YAG laser[J].High Power Laser and Particle Beams,1998,10(3):379-382(in Chinese).
[7]	DENG S H,TAO X Y,LIU M P,et al.Thermal analysis of metal ablation by means of femtosecond-to-nanosecond laser pulses[J].Laser Technology,2007,31(5):459-461(in Chinese).
[8]	CAI J,HU X J,TANG Zh P.Experimental investigation on ablation mode of laser propulsion[J].Journal of Propulsion Technology,2008,29(3):371-376(in Chinese).
[9]	HUANG Y L,YANG F H,LIANG G Y,et al.Using in-situ technique to determine laser absorptivity of Al-alloys[J].Chinese Journal of Lasers,2003,30(5):449-453(in Chinese).
[10]	LUO H P,YANG G Ch,SONG Zh F,et al.Metal heat response duration to CW laser[J].Chinese Journal of Quantum Electronics,2005,22(3):427-430(in Chinese).
[11]	YAN Zh J.Equations of mathematical physics[M].2nd ed.Hefei:University Science Technology China Press,2002:202-210(in Chinese).

[1]	郭嘉伟 , 李彤 , 牛瑞华 , 薛亮平 , 李燕凌 , 王宏元 . Cr,Tm,Ho:YAG激光器温度特性的数值分析. 激光技术, 2011, 35(6): 761-764. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.06.010
[2]	吴谨 . 脉冲TEA CO2激光器温度特性的理论分析. 激光技术, 2005, 29(4): 389-391.
[3]	朱雅琛 , 兰戈 , 李彤 , 牛瑞华 . 温度对2m KTA光参变振荡激光器影响的理论分析. 激光技术, 2007, 31(5): 551-554.
[4]	王元庆 , 何炬 , 马泳 , 余寅 , 张念 , 梁琨 . 随机噪声对海洋布里渊激光雷达测量的影响. 激光技术, 2015, 39(1): 6-12. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.01.002
[5]	魏学勤 , 郑启光 , 吴小刚 , 辜建辉 , 李再光 . 激光功率和材料温度的涨落特性. 激光技术, 2000, 24(5): 292-296.
[6]	杨欢 , 陆健 , 周大勇 , 贾魏 , 李广济 , 周广龙 , 张宏超 . 1070nm连续激光辐照三结GaAs太阳电池的实验研究. 激光技术, 2017, 41(3): 318-321. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.03.003
[7]	赵麒 , 白忠臣 , 周骅 , 陆安江 , 张正平 , 刘桥 . 拉盖尔-高斯光束作用下熔石英温度及应力研究. 激光技术, 2018, 42(1): 121-126. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.01.024
[8]	方挺 , 欧阳强强 , 张敬棋 , 刘剑琴 , 胡兴柳 , 王彦 . 基于环绕式光纤的热风管温度解调技术. 激光技术, 2016, 40(5): 746-749. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.05.027
[9]	贾振安 , 乔学光 , 李明 , 傅海威 , 霍汉平 , 刘颖刚 , 周红 . 温度对光纤光栅反射波长漂移量的影响. 激光技术, 2004, 28(3): 309-311.
[10]	闫斌 , 吴福全 , 郝殿中 , 张旭 , 毕佳 , 郑萌萌 . λ/4光学薄膜相位延迟器的温度特性. 激光技术, 2008, 32(2): 215-217.
[11]	吕子尚 , 胡劲华 , 任丹萍 , 赵继军 . 平顶型CLPG-CFBG级联结构中温度应力传感特性的研究. 激光技术, 2024, 48(1): 65-70. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2024.01.011
[12]	欧阳强强 , 方挺 , 谷文平 , 王彦 , 胡兴柳 . 基于LCFM的分布式光纤热风管温度检测. 激光技术, 2016, 40(4): 541-544. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.04.018
[13]	刁利 , 王文龙 , 孔勇 , 韩华 . 温度对光纤Lyot消偏器输出偏振度的影响. 激光技术, 2015, 39(2): 220-223. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.02.016
[14]	高艾琳 , 王鑫 , 盛荔 , 王梦樱 , 陶音 , 孔勇 , 韩华 . 温度不敏感型石英光滤波器的研究. 激光技术, 2016, 40(3): 358-362. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.03.012
[15]	倪志波 , 宋连科 , 刘建苹 , 彭捍东 , 周文平 . 单轴晶体双折射率随温度变化的双光路测量. 激光技术, 2007, 31(4): 358-359,363.
[16]	孔凡美 , 李国华 , 郝殿中 , 宋致堂 . 云母波片偏光干涉谱随温度变化的漂移. 激光技术, 2009, 33(5): 538-540. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2009.05.027
[17]	陈世哲 , 吕京生 , 王晓燕 , 赵力 , 赵维杰 . 光纤布喇格光栅海水温度深度检测系统研究. 激光技术, 2010, 34(5): 581-583. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.O5.002
[18]	张永强 , 王贵兵 . 大气环境中不同温度下30CrMnSiA钢吸收率的点测量. 激光技术, 2010, 34(4): 517-519. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.04.023
[19]	付奎 , 娄本浊 , 孙彦清 , 龙姝明 , 黄朝军 . Zn0.95-xBe0.05MnxSe稀磁半导体的光谱特性分析. 激光技术, 2015, 39(1): 135-139. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.01.027
[20]	赵兴海 , 高杨 , 程永生 . 激光点火技术综述. 激光技术, 2007, 31(3): 306-310,313.

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Nd:YAG连续激光辐照铝合金旋转抛物面的温度效应

通讯作者: 张增明, zzm@ustc.edu.cn;

作者简介: 程建中(1977- ),男,硕士研究生,从事激光推进的相关研究.

1. 中国科学技术大学, 物理系, 合肥, 230026;
2. 中国科学技术大学, 天文与应用物理系, 合肥, 230026

收稿日期: 2008-01-28
录用日期: 2008-04-16
网络出版日期: 2009-04-25

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(10574121;90406024);教育部博士点基金和中国科学院基金资助项目

关键词:

摘要: 为了研究激光推进中激光作用反射面后的温度效应,采用自行设计的温度测量系统对不同激光功率辐照下的旋转抛物面铝合金靶的表面温度进行了测试,得到了不同条件下温度-时间关系曲线。结果表明,激光吸收率随激光入射角的增大而增大;罩面上的表面温度与位置相关,自辐照点至径向各点上的温度符合高斯分布,激光辐照点与其它各点呈现明显不同的升温和降温特点;激光辐照停止约数秒后,旋转抛物面表面上各点的温度趋于一致,之后按同一种热扩散方式和降温曲线变温。