новости компании о Почему "самый острый нож", лазер, делает золото сильнее?

Как мы все знаем, когда люди используют лазер для резки металлических материалов, главное, что оборудование высвобождает сверхплотный лазерный луч, который облучается на металлический материал через световое пятно,В то же время, высокоскоростной воздушный поток, коаксиальный с пучком, быстро уносит расплавленный или горящий материал,в результате чего образуется щель.

Но недавнее исследование в Соединенных Штатах бросило вызов нашим предыдущим знаниям.Исследовательская группа Национальной ускорительной лаборатории Департамента энергетики SLAC в последние дни через эксперименты показала, что золото в высокоэнергетических лазерных импульсах от времени, произвела ряд различных от предыдущего специального поведения.

Фото: Национальная лаборатория ускорителей

Эксперименты показали, что некоторые материалы (например, кремний) быстро разлагаются при возбуждении высокоэнергетическими лазерами.когда подвергаются сильным лазерным импульсамВместо того, чтобы таять, они становятся более прочными.

Это явление в значительной степени объясняется изменениями в поведении фононов и корректировкой вибрации атомов золота.которые, как правило, становятся нестабильными и плавятся при сильном лазерном излучении во время обработки.

Фактически, возможность этого явления, известного как затвердевание фононов, была продемонстрирована на протяжении десятилетий с помощью симуляций.Национальная лаборатория ускорителей SLAC Министерства энергетики обнаружила это затвердевание фононов с помощью линейного ускорителя Когерентного источника света (LCLS) SLAC.

В лаборатории "Материя в экстремальных условиях", they captured atomic-scale images of the response of thin gold films to optical laser pulses under extreme experimental conditions by targeting the films with optical laser pulses and then taking atomic-scale snapshots of the material's response using ultrafast X-ray pulses from the LCLS.

Внимательно наблюдая за тонкими изменениями и захватывая точные моменты, когда фононная энергия золотых атомов увеличивалась,Они смогли углубиться в мир золотых атомов с высокого разрешения, предоставляя конкретные и убедительные доказательства явления затвердевания фононов.

Исследователи обнаружили, что когда золото поглощает лазерные импульсы чрезвычайно высокой энергии, связь между атомами золота значительно усиливается.Это изменение приводит к ускорению частоты атомных вибраций, что, в свою очередь, может повлиять на температуру плавления и тепловые свойства золота.

Эксперимент решает давние вопросы об ультрабыстром возбуждении металлов и демонстрирует, что интенсивные лазеры могут полностью изменить реакцию решетки.экспериментальное подтверждение теоретических предсказаний также показывает, что линейный ускоритель Когерентный источник света (LCLS) SLAC способен измерить эти явления в удивительной степени, открывая новые возможности для будущего материаловедческих исследований.

Разумеется, подобные явления могут произойти и с другими металлами, такими как медь, платина и алюминий.что может помочь создать материалы с большей устойчивостьюС точки зрения лазерной обработки и производства материалов, понимание этих двух процессов на атомном уровне может привести к новому раунду технологических и материальных инноваций.