Unternehmensnachrichten über Warum macht das "schärfste Messer", der Laser, Gold stärker?

Wie wir alle wissen, wenn Menschen Laser verwenden, um Metallmaterialien zu schneiden, ist die Hauptsache, dass die Ausrüstung einen ultradichten Laserstrahl freisetzt, der durch den Lichtfleck auf das Metallmaterial ausgestrahlt wird,Gleichzeitig bläst ein mit dem Strahl koaxaler Luftstrom mit hoher Geschwindigkeit das geschmolzene oder brennende Material schnell weg.die zur Bildung eines Spaltes führt.

Aber eine aktuelle Studie in den Vereinigten Staaten hat unsere bisherigen Erkenntnisse in Frage gestellt.Das Forscherteam des SLAC National Accelerator Laboratory des Energieministeriums hat in den letzten Tagen durch Experimente ergeben, dass das Gold in den hochenergetischen Laserpulsen aus der Zeit, produziert eine Reihe von unterschiedlichen von der vorherigen besonderen Verhalten.

Bild: National Accelerator Laboratory

Experimente haben gezeigt, daß manche Materialien (z. B. Silizium) bei Anregung durch hochenergetische Laser rasch zersetzen.bei starken Laserimpulsen, statt zu schmelzen, strukturell stärker werden.

Dieses Phänomen ist weitgehend auf Veränderungen des Phononverhaltens und Anpassungen der Art und Weise zurückzuführen, wie Goldatome vibrieren.mit einer Dicke von mehr als 0,15 mm,.

Tatsächlich wurde die Möglichkeit dieses Phänomens, bekannt als Phononverhärtung, seit Jahrzehnten durch Simulationen nachgewiesen.Das SLAC National Accelerator Laboratory des Department of Energy hat diese Phononverhärtung mit der Linear Accelerator Coherent Light Source (LCLS) von SLAC aufgedeckt..

Im Labor "Materie unter extremen Bedingungen" they captured atomic-scale images of the response of thin gold films to optical laser pulses under extreme experimental conditions by targeting the films with optical laser pulses and then taking atomic-scale snapshots of the material's response using ultrafast X-ray pulses from the LCLS.

Durch sorgfältige Beobachtung der subtilen Veränderungen und Erfassung der genauen Momente, in denen die Phononenergie der Goldatome anstieg,Sie waren in der Lage, tiefer in die Welt der Goldatome aus einem hochauflösenden Blickwinkel einzutauchen., die konkrete und schlüssige Beweise für das Phänomen der Phononverhärtung liefern.

Die Forscher fanden heraus, dass, wenn Gold extrem hochenergetische Laserpulse absorbiert, die Bindung zwischen den Goldatomen deutlich zunimmt.Diese Veränderung führt zu einer Beschleunigung der Frequenz atomarer Schwingungen, was wiederum den Schmelzpunkt und die thermischen Reaktionseigenschaften von Gold beeinflussen kann.

Das Experiment löst langjährige Fragen über die ultraschnelle Erregung von Metallen und zeigt, dass intensive Lasers die Reaktion eines Gittersystems komplett verändern können.Die experimentelle Bestätigung theoretischer Vorhersagen zeigt auch, dass die Lineare Beschleuniger-Kohärente Lichtquelle (LCLS) des SLAC in der Lage ist, diese Phänomene in erstaunlichem Maße zu messen., eröffnet neue Möglichkeiten für die Zukunft der Materialwissenschaft.

Natürlich können ähnliche Phänomene auch bei anderen Metallen wie Kupfer, Platin und Aluminium auftreten.die helfen könnten, Materialien mit größerer Widerstandsfähigkeit zu schaffenIn Bezug auf die Laserverarbeitung und die Herstellung von Materialien kann das Verständnis dieser beiden Prozesse auf atomarer Ebene zu einer weiteren Runde technologischer und materieller Innovationen führen.