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欧冠买球app|劳伦斯利弗莫尔国家实验室的研究人员开发了一种通过多物理场建模来修复熔融应时光学元件的技术。激光具有回声性和准确性的优点,被广泛应用于从普通家用电器到先进设备研究设备的许多应用中,特别是在汽车零部件、条形码扫描仪、DVD播放器和光纤通信中。虽然很少有人不把激光作为高精度热源,但正是这一特性使它成为材料处理应用中非常有效的工具,可以构建纳米精度的材料控制或变化,如玻璃、金属、聚合物等特定物质。

在任何应用中,了解激光与物质的相互作用是设计和优化激光系统的关键。劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)材料科学部副主任首页ManyaliboMatthews正在研究这些简单激光和物质之间的相互作用。

他的研究涉及世界上最大的可扩展激光系统中的熔融应时光学元件的维护和修理。1.使用激光修复高功率系统的光学部件位于加利福尼亚州,负责管理国家点火设施(NIF),该设施拥有世界上第二低功率的激光器。

这台巨大的机器可以接收来自独立国家的192束激光,包括40,000个光学元件,这些元件可以用于讨论、照明和引导这些激光束。它们可以将发射的激光脉冲的能量放大100亿倍,然后将它们导向一个类似铅笔橡皮擦大小的目标。这种激光产生的温度、压力和密度与恒星、超新星和大型行星中的相似。

天体物理和核研究人员随后利用这种巨型激光更好地了解宇宙,并将其用于惯性约束聚变(ICF)技术,即冷却氢燃料,并将其传输到核聚变反应能够再次发生的临界点。但是,重复使用这种强大的激光不会破坏系统中的光学元件。这些光学元件非常便宜。马修斯说:NIF产生的高功率激光不会破坏一些熔合的应时光学元件,比如表面不会频繁出现小凹坑,就像斯通打你汽车挡风玻璃时留下的痕迹一样。

我们正在尽一切努力修复和再利用这些损坏的部件。图1中的示例显示了修复前后两个损坏的光学表面的外观。图1。

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光学元件因反复暴露于高峰值功率激光脉冲而损坏的例子。点(a)和(c)是损坏的光学表面,点(b)和(d)对应修复后的损坏点。它用于较慢的热处理过程以修复(a)处的损伤,而NIF现在用于较慢的微成形技术以修复(c)处的损伤,因此它是光学良性的。虽然重复使用激光积累的能量不会随着时间的推移破坏光学元件,但我们也可以使用激光来修复它们。

与NIF使用的横跨三个足球场的大型激光系统不同,我们使用了一个更小的带有光束和脉冲整形单元的桌面系统来制作损伤缓解系统,从而修复受损的光学元件。马修斯最近在LLNL的研究集中在光学元件修复的新技术上,从更一般的角度来看,它涉及激光和熔融应时或玻璃之间的相互作用。

其次,模拟了激光与玻璃的相互作用。马修斯和他的团队使用它来模拟和探索修复受损光学元件的三种技术:红外(IR)脉冲激光微成形/微机械加工、较慢的热处理和激光化学气相沉积(L-CVD))。

在第一个研究周期中,他们重点分析了当熔融的应时暴露在不同温度的激光下时再次发生的不道德现象背后的基础物理和材料科学。_欧冠买球app。

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