[发明专利]激光冲击微调校方法及装置

权利要求书

1.一种激光冲击微调校方法，其特征是它包括以下步骤：

    首先，将悬臂状靶材打磨，以保证靶材表面光滑与平整度，并采用无水酒精清洗靶材表面，保证靶材的清洁；

其次，在靶材表面涂上黑漆形成不透明层涂层，以保证靶材对激光的吸收率；

第三，将涂有黑漆的靶材放入作为约束层的水中，利用水作为约束层，覆盖于黑漆表面；

第四，将靶材的一端用夹具紧固，另一端呈悬臂状以保证位置，开启纳秒脉冲激光器，调节好光路，使由纳秒脉冲激光器输出的激光经平面反射镜和聚焦透镜聚焦于靶材表面，然后对纳秒脉冲激光进行单次或多次发射操作，从而实现靶材的单或多次脉冲激光冲击；当高能量的脉冲激光束照射到靶材表面，不透明涂层瞬间产生汽化变成高温高压等离子；伴随着不透明涂层的烧蚀，产生的等离子体体积逐渐扩大，产生冲击波，进而对靶材表面施加机械压应力；不透明的涂层作为牺牲层材料，用以避免短脉冲激光照射靶材表面产生的热效应作用，透明的约束层延迟了热膨胀和限制了等离子体空间位置，从而产生更高的压力，因为靶材被做成微机械悬梁形状，拥有一自由端，一固定端，当激光束照射到靶材的自由端时，向下的冲击载荷赋予靶材冲击区域以向下的惯性，当激光束停止照射时，由于惯性，靶材的自由端继续向下运动，导致局部塑性变形的产生，局部塑性变形的产生引发冲击区域的物质流流动，致使靶材塑性变形，产生弯曲变形，因此通过调整激光的能量即能控制靶材悬臂端变形程度，实现悬臂端变形的微调校；其中所述的激光的工作状态参数为波长532nm或1064nm输出单脉冲。

2.一种实现权利要求1所述方法的激光冲击微调校用装置，它由激光驱动控制系统、靶材系统和靶材装夹位移系统组成，其特征是激光驱动控制系统由计算机（12），激光控制器（10），纳秒激光器（9），平面反射镜（8）和聚焦透镜（7）组成，计算机（12）控制激光控制器（10），激光控制器（10）控制纳秒激光器（9）发出的激光光束经过平面反射镜（8）后反射至聚焦透镜（7）聚焦后直接作用于靶材系统；靶材系统由水层（6）、黑漆层（5）和靶材（4）组成，水层作为约束层覆盖于涂有黑漆层的靶材上表面；整个靶材系统装夹于靶材装夹位移系统上；靶材装夹位移系统由三维移动平台控制器（11），三维移动平台（2），L型底座（1）和夹具体（3）组成，靶材系统放于夹具体（3）中，夹具体（3）安装在三维移动平台（2）上，三维移动平台（2）安装在L型底座（1）上，靶材装夹位移系统的移动由三维移动平台控制器（11）调控三维移动平台（2）移动实现，三维移动平台控制器（11）受控于计算机（12）。