[发明专利]一种激光烧蚀过程中等离子体吸收率的测量方法

摘要

本发明提供了一种激光烧蚀过程中等离子体吸收率的测量方法，将等离子体吸收率的测量转化为对激光烧蚀所得微凹腔形貌尺寸的测量。首先，在平整光洁的靶材表面，采用特定脉冲激光，加工一系列微凹腔，在加工过程中均匀变化激光能量密度；随后，通过三维形貌仪测得微凹腔的直径和深度，通过直径‑激光能量密度曲线求得激光烧蚀阈值Fth；然后结合微凹腔深度，由理论计算得到表层材料有效系数α，进而得到激光烧蚀过程中等离子体吸收率b；本方法易于操作，测得结果稳定可靠，适用范围广泛。

主权项

一种激光烧蚀过程中等离子体吸收率的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、选取靶材并平整光洁所述靶材的表面，使所述靶材表面的表面粗糙度Ra为0.05‑0.1μm；S2、采用脉冲激光在所述靶材表面烧蚀加工一系列微凹腔，在加工过程中，激光能量密度F规则增大或减小；S3、用三维形貌分析仪测量所述S2中烧蚀获得的所述微凹腔直径D和深度h；S4、在横坐标为激光能量密度F和纵坐标为凹腔直径D的二维坐标系中，绘制所述能量密度F及对应的所述微凹腔直径D各数据点，并通过对数关系拟合函数曲线；所述函数曲线与所述横坐标的交点即为所述脉冲激光烧蚀所述靶材所对应的烧蚀阈值Fth；同时计算所述靶材表层材料在所述脉冲激光烧蚀过程中的有效系数α；S5、通过所述微凹腔深度h、所述烧蚀阈值Fth和所述有效系数α，以及激光能量密度，推导出激光烧蚀过程中等离子体吸收率b，所述离子体吸收率b的公式为：b=1-FthFexp(αh)]]>其中，b为激光等离子吸收率；Fth为激光烧蚀阈值；α为有效系数；F为激光能量密度；h为该激光能量密度下所对应的微凹腔深度。