导读:本文包含了激光辐照效应论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:激光,脉冲,效应,有限元,光学,温度场,微结构。
激光辐照效应论文文献综述
乔相信,成艺光,唐恩凌,韩雅菲[1]（2019）在《飞秒脉冲激光辐照FRAM诱发的毁伤效应及热演化》一文中研究指出空间高能粒子辐照航天器电子器件诱发的毁伤和热演化特征,直接关系到航天器的在轨安全运行和在轨任务的顺利实施。本文利用自行构建的飞秒脉冲激光辐照系统、激光诱发毁伤的数据采集系统、数据读写系统和红外热成像系统,开展了不同激光输出重复频率、不同作用区域下辐照铁电存储器(FRAM)实验,获取激光辐照于铁电存储器被照面的稳态温度场和铁电存储器的暂态失效和永久失效出现时间,并观测了辐射效应对铁电存储器的毁伤效果,经MATLAB软件处理得到了激光辐照铁电存储器不同区域热演化过程的温度场分布。实验结果表明:在激光输出功率近似相同的飞秒脉冲激光辐照条件下,激光脉冲输出重复频率越低,诱发永久性毁伤出现时刻的时间越长,近似呈非线性增长;随着激光输出重复频率的增大,激光对铁电存储器的作用由激光电离存储器介质产生的高能带电粒子对铁电体自发极化的破坏为主,逐步转变为以热辐射与热应力诱发的毁伤;当激光在器件表面产生的最高温度接近存储器最高工作温度时,永久毁伤的出现时间将显着延长。并通过对回归参数的计算和假设检验,给出了回归参数的置信度1-α为95%的条件下激光辐照区域1与区域2的最高辐射温度与激光输出重复频率的拟合关系式。(本文来源于《发光学报》期刊2019年06期）
宋宇浩[2]（2019）在《硅基忆阻薄膜材料激光辐照及其效应研究》一文中研究指出硅基忆阻薄膜是一种工艺简单且与CMOS工艺兼容的介电半导体薄膜,在新一代存储器件以及人工智能领域备受关注。目前为止,基于硅基忆阻材料进行搭建的忆阻器有很多种。但是,硅基忆阻薄膜多以a-Si为母相,由于存在严重的光致衰退(S-W)效应,使得其应用于器件时性能会随着时间的变化逐渐变差。因此,在硅基忆阻薄膜中引入部分晶化,提高薄膜的结构稳定性十分必要。本文以磁控溅射方法制备Ag(Al)掺杂非晶硅忆阻薄膜材料(a-Si:Ag(Al)),采用不同能量的飞秒激光进行辐照改性,并借助金相显微镜、扫描电子显微镜、激光拉曼光谱仪、X射线衍射分析仪和可见-近红外光谱仪等多种手段,深入研究了金属含量和飞秒激光能量对忆阻薄膜材料微观结构以及光电性能的影响。取得的主要成果如下:(1)制备态a-Si:Ag(Al)薄膜中的Ag和Al均以单质形态分布在非晶网络中。Ag含量的增大会使薄膜的短程和中程无序度增大、薄膜的光谱吸收率增大、光谱透射率和电阻率减小;Al含量的增大会使薄膜的中程有序度增大、电阻率减小。(2)制备态a-Si:Ag(Al)薄膜受飞秒激光辐照后,薄膜表面会出现呈高斯分布的辐照光斑痕迹。随着激光能量的增大,辐照光斑痕迹越来越明显,无论是a-Si还是a-Si:Ag(Al)薄膜,在同一个光斑内,从中心到边缘非晶硅的晶化率逐渐降低,硅晶粒尺寸逐渐变小。在相同的能量密度辐照下,随着金属含量的增多,薄膜晶化会逐渐被抑制,产生的晶硅颗粒尺寸逐渐减小,其中,Ag比Al的抑制效果更强;随着激光能量的升高,a-Si:Ag(Al)薄膜中非晶硅晶化的结晶度会变大,但硅晶粒尺寸不会发生明显粗化。(3)Ag和Al对a-Si薄膜的光谱性能影响完全不同。a-Si:Ag薄膜比a-Si薄膜的电阻率更低,光谱透射率小、光谱吸收率高、透射光谱和反射光谱的干涉峰弱,且Ag含量越高,上述现象越明显;飞秒激光辐照后,a-Si薄膜和a-Si:Ag薄膜光谱曲线中的干涉峰减弱,电阻率降低。a-Si:Al薄膜和a-Si薄膜的光谱曲线差别不大,但前者比后者的电阻率低;飞秒激光辐照后,a-Si:Al薄膜和a-Si薄膜的干涉峰均减弱,电阻率均降低,但Al含量越高,薄膜的光谱曲线中干涉峰越强。随着激光能量的增加,a-Si:Ag(Al)薄膜的反射率减小、吸收率和电阻率有所增强。(本文来源于《电子科技大学》期刊2019-04-01）
任晓东,雷武虎,曾凌清,王勇[3]（2019）在《基于相对运动的脉冲激光辐照探测器热效应数值分析》一文中研究指出基于热传导理论,构建了相对运动情况下脉冲激光辐照HgCdTe探测器的理论模型,利用有限元法分析比较了不同重频、不同移动速度下探测器的热效应.结果表明,在相对静止情况下,重频脉冲激光辐照HgCdTe探测器时,激光能量主要被HgCdTe光敏层吸收,温度场高温区主要分布在HgCdTe层与CdZnTe层交界面附近;重频为1kHz、10kHz时几乎没有温度累积效应,当重频为100kHz时,随着脉冲数的增多,峰值温度不断增加,有明显的温度累积效应.在相对运动情况下,随着激光光斑的移动,温度峰值所在的位置逐渐向速度矢量方向偏移.从损伤的角度考虑,当每个温度峰值都大于HgCdTe熔融温度时便能达到损伤的空间区域累积效应,实现对多个探测像元的损伤.定性分析了汇聚到探测器焦平面单脉冲激光光斑在不同移动速度下的热效应,结果表明移动速度越快,脉冲结束时刻峰值温度越低,温升曲线的斜率越小,上升越慢.(本文来源于《光子学报》期刊2019年01期）
杨明军,王玉丹,文国军,刘浩杰,吴玲玲[4]（2018）在《激光辐照煤岩的热效应数值模拟分析》一文中研究指出探究激光辐照煤岩的热效应,有助于理解激光作用于煤岩的成孔机制,从而为激光应用于煤层气水平钻进提供理论支持。基于传热学理论,建立了激光辐照煤岩的数学模型,通过多物理场仿真分析软件COMSOLMultiphysics对激光破岩过程中温度场分布情况进行数值计算,探讨了激光光束辐照在煤岩表面时激光功率、光斑半径及辐照时间等因素对激光作用于岩石的热效应影响。再考虑到煤岩在极高的升温速度下将发生相变,建立了其发生气体相变的数值仿真模型,对其气化后形成的烧灼孔进行模拟仿真。仿真结果分析表明,影响钻孔深度的主要因素是激光功率和辐照时间,影响孔口直径大小的主要因素是光斑直径,激光辐照煤岩的成孔机理主要是激光高温烧蚀成孔,如果用于实际钻进过程中将大幅减少固体岩屑,有助于降低排屑工艺的难度。(本文来源于《煤田地质与勘探》期刊2018年06期）
孙奕[5]（2018）在《激光辐照下的光学天线热效应研究》一文中研究指出空间激光通信由于其巨大的通信潜力越来越成为研究的热点。目前广泛被采用的卫星通信方式主要是微波通信,但是微波通信的容量低,极大的限制了空间通信的信息量,导致大量的卫星数据需要进行压缩才能下传。作为一种高通信容量的通信方式,激光通信有望彻底解决这一技术瓶颈,替代传统的微波通信,被成为空间通信的主流方式。目前空间激光通信已经从实验室走向商用。因为激光通信是在物理极限条件下工作,对于光学天线的温度稳定性、尺寸精度要求非常高。光学天线性能的好坏极大的影响着空间激光通信的通信链路的建立和保持。所以,光学天线需要具备较好的力学性能来保证激光通信的正常工作。同时由于光学天线的遮拦比直接影响着空间激光通信的传输,遮拦比越低,空间激光通信传输越好。降低光学天线遮拦比,保证空间激光通信的高速传输是必要的。本文对传统光学天线次镜支撑结构进行了优化,设计出了遮拦比为0.085、高刚度、高基频的光学天线次镜支撑结构并进行了实验验证。由于空间激光通信,对温度要求比较苛刻,对主镜和次镜的温度变化有严格要求。而激光束作为内热源辐照在光学天线上必然也会造成光学天线主镜和次镜的温度升高。为了研究这种由激光内热源引起的光学天线的温度变化以及对光学天线造成的影响,根据优化设计后的光学天线次镜支撑结构,建立了光学天线激光辐照热效应模型。通过理论分析了研究光学天线激光辐照热效应的方法。通过多物理场仿真软件对于该效应进行了仿真。根据激光通信的实际工况,激光辐照时间为30min。仿真结果表明:光学天线的次镜受到的激光辐照光学天线的热效应最为显着。根据多物理场软件仿真激光辐照光学天线热效应后的光学天线温度分布,进行了光学天线的消热设计。通过仿真对比消热设计前后,激光辐照光学天线热效应对光学天线次镜的影响显着减弱。为了研究消热设计后的光学天线,受到激光辐照光学天线的影响,采用了光机热集成分析的方法。将光学天线激光辐照热效应取得的数据转化为评价光学天线性能的光学评价参数,通过光学评价参数研究了激光辐照光学天线热效应对光学天线性能影响程度。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所)》期刊2018-06-01）
徐鹏,韩一平[6]（2018）在《激光辐照材料热效应问题的有限元实现》一文中研究指出针对激光辐照光学透镜产生的热效应问题,选用有限元法推导了光学透镜模型的热传导方程的有限元求解格式,基于Matlab编程实现了计算光学透镜在脉冲激光辐照下的温度场分布。研究结果表明,光学透镜的温度随辐照激光光斑半径的增大而减小;随激光脉冲数目的增多而增大,但是由激光能量的累积效应所导致的材料温升并不显着;随激光功率的增大而增大,是影响材料温升的显着因素,当功率增大到一定数值时将造成光学透镜的损伤,文中激光功率达到250 mW时造成材料的熔融损伤。(本文来源于《电子科技》期刊2018年03期）
马特[7]（2018）在《激光辐照轻质合金靶体多场耦合破坏效应数值研究》一文中研究指出激光武器的靶目标多为圆柱壳结构。承受的工作载荷主要包括飞行惯性过载、发动机内部工作压强以及发动机内部燃料燃烧时的高温载荷,同时还承受了周围流场引入的气动载荷,所以激光武器对靶目标的毁伤过程中存在着复杂的多场耦合效应,据此我们将其分为激光辐照下靶目标的热-力耦合毁伤以及激光辐照下靶目标的流-热-固耦合毁伤两种破坏模式,并对以上两种破坏模式选取了典型目标作为研究对象,开展了以下工作:1.激光辐照下靶目标的热-力耦合毁伤效应。首先,通过实验获得了轴压圆柱壳的临界屈曲载荷,并与理论上得到的轴压作用下圆柱壳的屈曲方程及解析解进行了对比,发现实验结果与大挠度非线性解析解相近;同时也对激光辐照下轴压薄壁圆柱壳的屈曲行为进行了实验研究,结果表明临界屈曲载荷随激光功率密度的增加而快速下降;并通过数值模拟更深入地分析了激光辐照引起的热-力耦合屈曲行为。其次,通过数值计算模拟了激光诱导充压柱壳的热-力耦合破坏效应,研究了典型结构的动态爆裂过程,获得的破坏模式与相应的实验结果基本一致。给出了叁类典型破坏模式及其对应的参数范围,探讨了各类破坏模式的形成机理,并分析了不同光斑尺寸、壳体厚度条件下热软化效应对破坏内压阈值的影响,以及预内压与破坏时间的关系。然后,通过数值计算初步探索了激光辐照下轴内压联合作用时,不同计算条件下柱壳的损伤模式的种类以及柱壳损伤模式发生转变的原因。最后,通过热传导方程和热弹塑性静力学方程组,对其中的模型相似参数进行讨论研究,提出圆柱壳在承受耦合多项载荷以及各个载荷单独作用时均适用的相似准则。并根据需要遵循的相似准则条件对相似准则进行了考核与误差分析。2.激光辐照下靶目标的流-热-固耦合毁伤效应。通过流-热-固耦合模型对亚声速切向气流作用下激光辐照铝板实验出现的破坏现象进行了数值模拟,通过仿真得到的破坏模式、破坏过程以及破坏时间与实验结果基本一致;并与无气流时铝板由于热力耦合作用产生的结构响应进行了对比,研究发现切向气流产生的气动压差对激光诱导的铝板变形以及等效塑性应变都有着显着的影响。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2018-01-10）
袁航,王晓蕊,李丹翠,吴雄雄,李珂[8]（2017）在《激光辐照TDI-CCD相机饱和串扰效应及侧斑建模仿真分析》一文中研究指出根据推扫式线阵TDI-CCD成像系统的信号存储、传输与转换原理,分析了其在激光作用下产生不同饱和串扰现象的机理,建立了激光辐照TDI-CCD红外相机饱和串扰效应模型;考虑了视场外激光干扰过程中出现的侧斑现象,同时借助光学追迹模型,实现了连续激光干扰星载红外相机的成像仿真过程;通过图像质量评估因子定量分析了不同入射条件下激光辐射对相机输出图像质量的影响。结果表明:入射角不同,激光成像结果不同.选用1.064μm视场外激光在一定入射条件下,当改变激光入射角从2.86°到2.89°时,激光将出现侧斑;当激光功率密度提高1~4倍,光斑干扰面积百分比将不同程度的扩大.(本文来源于《光子学报》期刊2017年12期）
姜学东,王彧,陈纪然,王昕,王超[9]（2017）在《热阻塞效应对激光辐照靶材烧蚀过程的影响分析》一文中研究指出研究了百兆瓦级激光烧蚀碳/碳复合材料靶材产生的等离子体吸收激光束能量引起的热阻塞效应。首先,基于逆轫致吸收理论,建立了激光在烧蚀靶材产生的等离子体中的传播模型;然后,基于磁流体理论,得到了等离子体在百兆瓦级激光形成的电磁场中的波动方程,建立了等离子体吸收激光能量引起热阻塞效应的模型。最后,对烧蚀过程中粒子的总密度、吸收系数、靶材表面等效热流随激光持续时间的变化规律以及是否考虑热阻塞效应时,靶面垂直方向的温度场进行了数值模拟。结果表明:等离子体的形成,对激光形成了明显的热阻塞效应,削弱了激光对靶材的烧蚀作用,使粒子总密度、吸收系数、靶材表面等效热流以及靶面垂直方向温度场的变化均呈现为非线性。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2017年12期）
徐鹏[10]（2017）在《基于有限元法的激光辐照光学材料热效应问题研究》一文中研究指出基于激光技术的迅速提升,激光被应用在实际生活中越来越多的场合,尤其是在基于固体技术的激光器出现以后,激光向着更高功率更高能量的方向发展。发生在激光系统中的光学元件如输出耦合器、折迭镜、输出窗口等上的光热效应成为了限制强激光系统光束输出质量的主要因素,因而为了更好的利用激光,尤其是高功率高能量激光,继续扩充激光的应用领域和范畴,研究激光辐照光学材料的热效应问题,对提高光学材料的抗激光损伤能力具有重要的实际研究价值。论文主要基准点是采用有限元方法对强激光辐照下光学材料的热效应问题进行研究。分析了激光与物质间的作用机理,尤其是光学材料在强激光辐照下,研究了材料对激光束的吸收机制和激光能量在材料中的传输特点以及材料的损伤机制并推导出了求解任意叁维模型材料温度场的有限元格式,得到了实际光学透镜模型的温度场分布,研究分析了光学材料的不同缺陷对激光诱导损伤的机理和影响以及模拟仿真了单脉冲激光辐照CCD探测器的热效应。论文的主要工作如下:1.详细介绍了激光与物质间的相互作用机理,从宏观角度针对材料对辐照激光的吸收和反射运用电磁学理论进行了公式推导描述,从微观角度分析了强激光损伤材料的包括热和热应力破坏、雪崩电离破坏、多光子电离破坏以及杂质缺陷破坏等作用机制,并根据能量守恒定律和傅里叶实验定律对传热方程的微分表达形式进行了推导。2.基于有限元方法对抛物线型偏微分方程进行了详细的公式推导,最终得到求解热传导方程的有限元格式,利用MATLAB语言编制了求解任意叁维模型材料在激光辐照下的温度场分布的有限元计算程序。并利用软件ABAQUS对程序进行了校对,两者计算结果相吻合,验证了自编程序的正确性。3.以实际光学系统中常用器件光学透镜为研究对象,建立了对其在高斯型脉冲激光辐照下的有限元求解模型,得到了材料的叁维温度场分布,并分析了不同的激光参数和材料参数对材料温度场分布的影响,得到了石英玻璃和K9玻璃材料的激光功率损伤阈值,可为实际应用光学系统中光学元件的选取以及提高光学元件的抗激光损伤能力提供参考。4.结合实际,针对材料加工过程中常见的包括裂缝以及杂质在内的叁种缺陷的激光诱导损伤问题进行了研究,通过分析材料存在缺陷下的激光辐照温度场和应力场,发现材料中存在的这些缺陷都会降低材料的激光损伤阈值,尤其以杂质对激光能量的吸收最为严重,是导致材料激光诱导损伤的主要因素,并且在激光参数条件不变且激光完全覆盖杂质情况下,杂质尺寸越大,吸收激光能量越多,越容易导致材料的损伤。5.对CCD探测器的多层介质模型的激光辐照热效应进行了模拟研究,通过分析脉冲激光辐照下各层材料的温度场分布和应力场分布,发现随着激光功率的增大,各层材料的温度和应力均呈增大趋势,硅层的变化最为突出,因而得到硅层容易导致CCD损伤的结论,且温度的影响要大于应力的影响。当辐照激光的功率增加到一定数值时,将会造成CCD的多层介质模型出现分层熔化的现象,进而导致CCD损伤或失效。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2017-06-01）
激光辐照效应论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
硅基忆阻薄膜是一种工艺简单且与CMOS工艺兼容的介电半导体薄膜,在新一代存储器件以及人工智能领域备受关注。目前为止,基于硅基忆阻材料进行搭建的忆阻器有很多种。但是,硅基忆阻薄膜多以a-Si为母相,由于存在严重的光致衰退(S-W)效应,使得其应用于器件时性能会随着时间的变化逐渐变差。因此,在硅基忆阻薄膜中引入部分晶化,提高薄膜的结构稳定性十分必要。本文以磁控溅射方法制备Ag(Al)掺杂非晶硅忆阻薄膜材料(a-Si:Ag(Al)),采用不同能量的飞秒激光进行辐照改性,并借助金相显微镜、扫描电子显微镜、激光拉曼光谱仪、X射线衍射分析仪和可见-近红外光谱仪等多种手段,深入研究了金属含量和飞秒激光能量对忆阻薄膜材料微观结构以及光电性能的影响。取得的主要成果如下:(1)制备态a-Si:Ag(Al)薄膜中的Ag和Al均以单质形态分布在非晶网络中。Ag含量的增大会使薄膜的短程和中程无序度增大、薄膜的光谱吸收率增大、光谱透射率和电阻率减小;Al含量的增大会使薄膜的中程有序度增大、电阻率减小。(2)制备态a-Si:Ag(Al)薄膜受飞秒激光辐照后,薄膜表面会出现呈高斯分布的辐照光斑痕迹。随着激光能量的增大,辐照光斑痕迹越来越明显,无论是a-Si还是a-Si:Ag(Al)薄膜,在同一个光斑内,从中心到边缘非晶硅的晶化率逐渐降低,硅晶粒尺寸逐渐变小。在相同的能量密度辐照下,随着金属含量的增多,薄膜晶化会逐渐被抑制,产生的晶硅颗粒尺寸逐渐减小,其中,Ag比Al的抑制效果更强;随着激光能量的升高,a-Si:Ag(Al)薄膜中非晶硅晶化的结晶度会变大,但硅晶粒尺寸不会发生明显粗化。(3)Ag和Al对a-Si薄膜的光谱性能影响完全不同。a-Si:Ag薄膜比a-Si薄膜的电阻率更低,光谱透射率小、光谱吸收率高、透射光谱和反射光谱的干涉峰弱,且Ag含量越高,上述现象越明显;飞秒激光辐照后,a-Si薄膜和a-Si:Ag薄膜光谱曲线中的干涉峰减弱,电阻率降低。a-Si:Al薄膜和a-Si薄膜的光谱曲线差别不大,但前者比后者的电阻率低;飞秒激光辐照后,a-Si:Al薄膜和a-Si薄膜的干涉峰均减弱,电阻率均降低,但Al含量越高,薄膜的光谱曲线中干涉峰越强。随着激光能量的增加,a-Si:Ag(Al)薄膜的反射率减小、吸收率和电阻率有所增强。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
激光辐照效应论文参考文献
[1].乔相信,成艺光,唐恩凌,韩雅菲.飞秒脉冲激光辐照FRAM诱发的毁伤效应及热演化[J].发光学报.2019
[2].宋宇浩.硅基忆阻薄膜材料激光辐照及其效应研究[D].电子科技大学.2019
[3].任晓东,雷武虎,曾凌清,王勇.基于相对运动的脉冲激光辐照探测器热效应数值分析[J].光子学报.2019
[4].杨明军,王玉丹,文国军,刘浩杰,吴玲玲.激光辐照煤岩的热效应数值模拟分析[J].煤田地质与勘探.2018
[5].孙奕.激光辐照下的光学天线热效应研究[D].中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所).2018
[6].徐鹏,韩一平.激光辐照材料热效应问题的有限元实现[J].电子科技.2018
[7].马特.激光辐照轻质合金靶体多场耦合破坏效应数值研究[D].哈尔滨工程大学.2018
[8].袁航,王晓蕊,李丹翠,吴雄雄,李珂.激光辐照TDI-CCD相机饱和串扰效应及侧斑建模仿真分析[J].光子学报.2017
[9].姜学东,王彧,陈纪然,王昕,王超.热阻塞效应对激光辐照靶材烧蚀过程的影响分析[J].强激光与粒子束.2017
[10].徐鹏.基于有限元法的激光辐照光学材料热效应问题研究[D].西安电子科技大学.2017
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