فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

امروزه برهم‌کنش باریکه­های لیزری با مواد در گستره وسیعی از کاربردهای روزانه، صنعتی، علمی و پزشکی مورد توجه قرار دارد. در این مقاله برهم‌کنش تک پالس هارمونیک دوم لیزر پالسی نانوثانیه Nd-YAG با فلز طلا مورد بررسی قرار می­گیرد تا شناخت بهتری از مبانی برهم‌کنش باریکه لیزری با فلزات حاصل شود و شرایط مناسب برای تابش لیزر مورد ارزیابی قرار گیرد. شبیه­‌سازی‌ها با حل معادلة درجه دوم گرما در سه بعد با روش تعمیم‌یافته تفاضل محدود حوزه زمان (G-FDTD) و با استفاده از زبان برنامه­نویسی فرترن انجام شده است. خصوصیات فلز مانند ضریب هدایت گرمایی طلا و ظرفیت گرمایی ویژة آن در مدل­سازی به‌صورت تابع دما در نظر گرفته شده است تا نتایج به واقعیت نزدیک‌تر شوند. بررسی­ها نشان می­دهد که انرژی هر پالس لیزر، پهنای زمانی پالس لیزر و شعاع باریکة لیزری بر توزیع دما در سطح و عمق فلز طلا و نیز بر ناحیه تحت‌تأثیر گرما موثر هستند و بیشینه دما با افزایش انرژی هر پالس رابطه مستقیم دارد؛ ولی با پهنای زمانی پالس و نیز اندازه لکه لیزری رابطه معکوس دارد. همچنین، بیشینه دما نسبت به قله پالس لیزری تأخیر زمانی دارد و این تأخیر با پهنای زمانی پالس رابطه مستقیم و خطی نشان می­دهد. علاوه بر این، در این مقاله، وابستگی آستانة ذوب طلا به مشخصه­های تابش لیزر مثل اندازه لکه لیزری، پهنای خط و شار انرژی لیزر مورد بررسی قرار می­گیرد تا نقشة کلی برای کاربران برای دستیابی به شرایط ذوب با تابش تک پالس هارمونیک دوم لیزر پالسی نانوثانیه Nd-YAG فراهم شود.