Nd:YAG脉冲激光烧蚀金刚石是否可行？

foxproma

各位师兄，在下正在研讨一课题的可行性，请各位指点，不胜感激！具体情况是：用脉宽为200ns的YAG激光修整金刚石砂轮，平均功率为20w，光斑直径是200微米，径向照射砂轮即金刚石颗粒。在此功率密度下是否可以烧蚀金刚石颗粒，金刚石颗粒直径为80微米，被结合剂（青铜）包围，由于金刚石导热系数比青铜大5倍以上，可看成是金刚石颗粒被绝热层包裹。我怀疑由于金刚石颗粒的太小，当上表面被烧蚀时候，下表面由于温差太小也已被烧，而我的目的是去除部分金刚石颗粒，不知道可行不？请教有没有师兄看到过脉冲激光烧蚀金刚石文章，或者有什么指教恳请指出，谢谢、谢谢。

何必有我

你是湖南大学的激光实验室的吗?
200ns的脉宽,你用的是灯泵浦的激光器吧
相关的设备我做过,工艺上有所接触,但是我当时做的是平均功率200W~300W,脉宽是一样,光斑比你的大吧,应该在0.05mm以上,但是我做的是金刚石膜片切割生长出来是金刚石和石墨的混合晶体那种,1mm厚度的,切出来切缝小于0.1mm,所以说你说的用yag激光做这个的烧蚀是可以的,但是那样小的平均功率我就不知道够不够了,
你用的这个激光设备是哪里做的,因为虽然脉宽一样,但是电源不同,激光能量峰值也不同,效果就不一样了.有什么问题我们可以继续讨论
另外我当时再显微镜下看的结果,感觉烧蚀掉的比例很少,更多的原来金刚石的晶体转为了石墨晶体,但是是不是这样,我也没有深入研究

何必有我

不好意思,昨天晚上犯了一个错误,那就是把你的脉宽200ns看成了200us,
那么你所说的脉冲实际上是调Q,是什么方式的呢,你的重复频率可以做到多少?
光斑大小200um,那么模式还是不错的,能量密度和功率峰值应该是够了,但是你单脉冲的能量太小,所以重复频率不高的情况下,会产生什么效果很难说,你可以试试同时吹氧或者压缩空气看看

何必有我

(2003-12-31 14:47:06)  我无人
我给你回的帖子中间有点错误，昨天晚上把ns当做了us  
(2003-12-31 14:48:44)  小马
哦，谢谢你！1我还没有来得及看，今天有点忙
(2003-12-31 14:48:54)  我无人
你现在做这个课题用的是什么激光器？？灯还是半导体的？？
(2003-12-31 14:49:08)  我无人
调q方式是什么？  
(2003-12-31 14:50:06)  小马
氪灯
(2003-12-31 14:50:27)  小马
声光
(2003-12-31 14:50:41)  我无人
但是模式怎么可能那么好呢，也就是说光斑聚焦后只有0.02，你的全反是平面镜还是球面的？
(2003-12-31 14:53:05)  我无人
哦，又错了，不好意思，如果是这样，我问你最后一个问题
你是要完全气化或者燃烧掉吗？？  
(2003-12-31 14:55:42)  小马
不客气，我是请教啊
我们的原来假设是金刚石转变成石墨就可以
完全汽化估计达不到
(2003-12-31 14:57:10)  我无人
对，的确是这样，我以前做的就感觉绝大部分是转化为石墨了，但是毕竟我是做设备的，所以工艺上就没有很深入的研究
(2003-12-31 14:58:24)  小马
请问师兄
转变成石墨的具体温度知道吗？
(2003-12-31 14:57:58)  我无人
就我感觉你用的激光器可能不够
(2003-12-31 14:58:40)  小马
我查的资料好像都不一致
(2003-12-31 14:59:06)  我无人
那种气相沉积法阿生成的金刚石膜片你知道吧，石墨和金刚石的混合结晶
(2003-12-31 14:59:45)  我无人
我以前做的是那种东西的切割
(2003-12-31 15:00:28)  小马
知道一点，
那种混合的我怀疑好烧一点
(2003-12-31 15:00:29)  我无人
对，毕竟是黑的，那样的我用的平均功率都是300w的，
(2003-12-31 15:01:17)  我无人
你用30w的，就算你峰值功率高，你烧了表面的，下面的你还烧得动吗？？
(2003-12-31 15:02:01)  小马
可是就你说的，您的脉宽要大的多吧
我们用的巨脉冲是不是功率密度会高一些
(2003-12-31 15:02:29)  我无人
我以前用的是脉冲氙灯的激光器，电压1000v，单脉冲能量30j以上，你的峰值高，但是能量还是小了阿
(2003-12-31 15:03:14)  小马
对，我就是考虑这个问题
哪您说为什么表面烧了，为什么下面反而不烧了呢
变成石墨应该更容易吸收吧？
(2003-12-31 15:03:05)  我无人
但是石墨的传热是各向异性的
(2003-12-31 15:04:08)  小马
我也不要求一个脉冲去除很多
只要可以一次去除一点我就可以继续做
因为毕竟可以重复的去烧，
(2003-12-31 15:03:31)  我无人
上面覆盖了石墨，下面未必好，
(2003-12-31 15:04:24)  我无人
但是你的脉冲能量实在太小，反复烧是可以，但是一个你就烧很长时间，做出来也没有实用价值
(2003-12-31 15:05:07)  小马
是的，我怀疑石墨会妨碍金刚石的进一步转化
但是具体过程还不太了解
(2003-12-31 15:04:42)  我无人
你就不能换激光器么？你湖南大学的吧
(2003-12-31 15:05:11)  我无人
你们实验室应该有几台激光器啊
(2003-12-31 15:05:52)  小马
呵呵，现在只是试验阶段，
如果可以，
以后肯定会搞高点的功率，
(2003-12-31 15:06:00)  小马
是
(2003-12-31 15:05:33)  我无人
不是加功率的问题，激光器的种类要换
我们这里主要是气体激光器为主
(2003-12-31 15:06:01)  我无人
你现在做过试验了么？？
(2003-12-31 15:06:14)  我无人
试验结果怎么样？
(2003-12-31 15:07:11)  小马
做了试验了
根据表象，可以看出有被烧的痕迹
(2003-12-31 15:07:45)  小马
原来我是做判断被烧的深度的，】
我实在是找不出合适的办法！！
(2003-12-31 15:08:07)  我无人
那是自然有的，但是能不能烧掉一个，我估计很难，你烧一层，擦一层，继续烧，烧到最后都不知道是擦掉的还是烧掉的，而且也不知道要多长时间
(2003-12-31 15:08:47)  我无人
这个深度你是没有办法
用精密磨床倒可以看看