بررسی اثرات گرمایی در برهمکنش لیزر نانوثانیه با فلز طلا | ||
| الکترومغناطیس کاربردی | ||
| مقاله 12، دوره 12، شماره 1 - شماره پیاپی 28، مرداد 1403، صفحه 113-105 اصل مقاله (3.54 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| نویسندگان | ||
| نادر جوانمرد1؛ مریم علیان نژادی* 2؛ مهدی سویزی3 | ||
| 1دانشجوی دکتری، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران | ||
| 2استادیار، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران | ||
| 3دانشیار ، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران | ||
| چکیده | ||
| امروزه برهمکنش باریکههای لیزری با مواد در گستره وسیعی از کاربردهای روزانه، صنعتی، علمی و پزشکی مورد توجه قرار دارد. در این مقاله برهمکنش تک پالس هارمونیک دوم لیزر پالسی نانوثانیه Nd-YAG با فلز طلا مورد بررسی قرار میگیرد تا شناخت بهتری از مبانی برهمکنش باریکه لیزری با فلزات حاصل شود و شرایط مناسب برای تابش لیزر مورد ارزیابی قرار گیرد. شبیهسازیها با حل معادلة درجه دوم گرما در سه بعد با روش تعمیمیافته تفاضل محدود حوزه زمان (G-FDTD) و با استفاده از زبان برنامهنویسی فرترن انجام شده است. خصوصیات فلز مانند ضریب هدایت گرمایی طلا و ظرفیت گرمایی ویژة آن در مدلسازی بهصورت تابع دما در نظر گرفته شده است تا نتایج به واقعیت نزدیکتر شوند. بررسیها نشان میدهد که انرژی هر پالس لیزر، پهنای زمانی پالس لیزر و شعاع باریکة لیزری بر توزیع دما در سطح و عمق فلز طلا و نیز بر ناحیه تحتتأثیر گرما موثر هستند و بیشینه دما با افزایش انرژی هر پالس رابطه مستقیم دارد؛ ولی با پهنای زمانی پالس و نیز اندازه لکه لیزری رابطه معکوس دارد. همچنین، بیشینه دما نسبت به قله پالس لیزری تأخیر زمانی دارد و این تأخیر با پهنای زمانی پالس رابطه مستقیم و خطی نشان میدهد. علاوه بر این، در این مقاله، وابستگی آستانة ذوب طلا به مشخصههای تابش لیزر مثل اندازه لکه لیزری، پهنای خط و شار انرژی لیزر مورد بررسی قرار میگیرد تا نقشة کلی برای کاربران برای دستیابی به شرایط ذوب با تابش تک پالس هارمونیک دوم لیزر پالسی نانوثانیه Nd-YAG فراهم شود. | ||
| کلیدواژهها | ||
| لیزر پالسی نانوثانیه؛ پهنای پالس لیزر؛ برهمکنش لیزر با طلا؛ روش تعمیمیافته تفاضل محدود حوزه زمان | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,024 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 684 |
||