کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5025792 1470592 2017 24 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Analytical solutions for temperature and thermal-stress modeling of solid material induced by repetitive pulse laser irradiation
ترجمه فارسی عنوان
راه حل های تحلیلی برای مدل سازی دمای و تنش حرارتی مواد جامد ناشی از تابش لیزر تکراری پالس
کلمات کلیدی
لیزر پالسی تکراری، استرس حرارتی، راه حل های تحلیلی، درجه حرارت، مدل سازی،
ترجمه چکیده
در این مقاله، مدل هدایت حرارتی و مدل ترمو الاستیسیته تابش لیزر تکراری پالس ایجاد و راه حل های تحلیلی برای درجه حرارت و استحکام حرارتی ماده جامد ناشی از تابش لیزر تکراری پالس با استفاده از روش تبدیل انتگرال بدست می آید. توزیع دما و تنش حرارتی مواد سیلیکون جامد برای پارامترهای مختلف داده شده است. نتایج نشان می دهد که وقتی سیلیکون تابش شده توسط لیزر تکراری پالس، اثرات تجمع حرارت و استرس بر روی سطح و در داخل ماده رخ می دهد. افزایش دما و حرارت حرارتی در زمان چرخه تابش لیزر و کاهش زمان چرخه خنک کننده. در لایه نازک سطح اطراف سطح سیلیکون، افزایش دما و حرارت حرارتی به دلیل جذب انرژی تابش شده بر انتقال انرژی هدایت از سطح به مجاورت غالب است. همانطور که عمق افزایش می یابد، جذب کاهش می یابد، در حالی که هدایت افزایش می یابد. نتایج این مطالعه می تواند برخی از مبانی نظری را برای آشکار سازی مکانیزم تابش لیزر تکراری پالس و ارائه راهنمایی برای آزمایشات پرتو لیزر تکراری پالس در کار بعدی ارائه دهد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی (عمومی)
پیش نمایش مقاله
راه حل های تحلیلی برای مدل سازی دمای و تنش حرارتی مواد جامد ناشی از تابش لیزر تکراری پالس
چکیده انگلیسی
In this paper, heat conduction and thermo-elasticity models of repetitive pulse laser irradiation are established, and analytical solutions for temperature and thermal-stress of solid material induced by repetitive pulse laser irradiation are obtained using integral transform method. Temperature and thermal-stress distributions of solid silicon material for different parameters are given. Results show that, when the silicon irradiated by a repetitive pulse laser, temperature and thermal-stress accumulation effects will occur on the surface and inside the material. Temperature and thermal-stress rise in the laser irradiating cycle time and decrease in the cooling cycle time. In the thin layer of silicon surface vicinity, temperature and thermal-stress rise due to absorption of irradiated energy dominates over the conduction energy transport from surface to vicinity. As the depth increases, the absorption decreases, whereas the conduction enhances. The results of this study can give some theoretical basis for revealing the mechanism of repetitive pulse laser irradiation and provide some guidance for experiments of repetitive pulse laser irradiation in the next work.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Optik - International Journal for Light and Electron Optics - Volume 135, April 2017, Pages 16-26
نویسندگان
,