纳秒激光对磷酸二氢钾晶体的辐照效应及其损伤机理研究

分类： 物理学 >> 核物理学 提交时间： 2023-10-13

郜洋 陈元攀 周鑫 王玉冉 马婷婷 张丽卿 周磊 郝辰春 邱荣

摘要： 借助场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和红外光谱(IR)微区分析技术，研究 KDP晶体被不同波长的纳秒激光以不同能量密度辐照后的表面形貌、微结构、化学键振动以及晶体光学性能随激光能量密度的变化规律。SEM结果表明，随着激光辐照能量密度的增加，KDP晶体表面损伤呈现三个明显区域，损伤面积随激光能量密度的增加非线性地增大；同时，相同能量密度下，355nm激光形成的损伤面积远大于1064nm激光的损伤面积。红外光谱分析表明，辐照导致KDP晶体氢键断裂、脱水，PO43-四面体和H2PO4-基团中的化学键振动混乱，并且有P=O和P-H键生成。同时，发现辐照后的KDP晶体表面反射率下降，被潮解。而且，随激光能量密度的增加，KDP晶体在激光能量沉积热效应的作用下，中心区域先损伤，再退火修复，之后再次损伤；其中，KDP 晶体被激光以10J/cm2的能量密度辐照后，中心区域所有化学键振动明显减弱，甚至消失，损伤最重。

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