高能飞秒激光烧蚀金靶材的动态热导率影响研究

讨论了高能飞秒激光烧蚀金属金靶材过程中电子热导率对激光烧蚀性质的影响。由于电子热容量,电声耦合系数及电子热导率等热物理参数对能够表征飞秒激光烧蚀性质的电子最高温度,电声耦合时间及电声耦合温度都有一定影响,且这3个热物理参数都为电子温度或电子温度及晶格温度相关的表达式,为了更清楚了解电子热导率对飞秒激光烧蚀性质的影响,将电子热容量及电声耦合系数在合理范围内分别取常数值,而对电子热导率在合理范围内按等差规律分别取3个常系数值,通过在一维双温模型的基础上变化电子热导率常系数值模拟飞秒激光烧蚀金属靶材的热传输演化过程,详细研究了电子热导率对飞秒激光烧蚀金靶材性质的影响。结果表明:电子热导率对金靶材表面电子最高温度,电声耦合时间及电声耦合温度都有不同程度影响。由于电子热导率实质在靶材表面电子达到最高温度后反映的是电子亚系统中电子释放能量速率快慢,因此导致电子热导率对电声耦合温度的影响最为显著。