Materials：先进的脉冲激光加工技术——新书推荐 | MDPI Books
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本期新书推荐为您精选了 Materials 期刊特刊书“Advanced Pulse Laser Machining Technology (先进的脉冲激光加工技术)”。本特刊书旨在分享脉冲激光加工技术在材料科学应用方面的最新知识。特刊书范围包括超短激光技术、高重复率超快激光加工、贝塞尔光束激光切割、加工过程中的 X 射线危害等话题。希望能为相关领域学者提供新的思路和参考，欢迎阅读。
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01
Single Femtosecond Laser-Pulse-Induced Superficial Amorphization and Re-Crystallization of Silicon
飞秒激光脉冲诱导硅的表面非晶化和再结晶
Camilo Florian et al.
https://www.mdpi.com/1050744
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本文利用光学成像和透射电子显微镜研究了飞秒激光脉冲 (790 nm, 30 fs) 辐照后，硅在 <111> 和 <100> 方向上的表面非晶化和再结晶。光谱成像椭圆偏振法允许在多个波长下快速获取数据，并提供实验数据，基于薄膜层模型计算纳米非晶层厚度分布。对于径向高斯激光束，在熔化阈值以上和烧蚀阈值以下的中等峰值通量下，作者定量地获得了最大厚度为几十纳米的横向抛物线非晶层轮廓；通过高分辨率透射电子显微镜和能量色散 X 射线光谱实验验证了计算的准确性；结合原子力显微镜获得的形貌信息，绘制了飞秒激光脉冲局部熔化后硅表面再固化的综合图像。
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原文出自 Materials 期刊
Florian, C.; Fischer, D.; Freiberg, K.; Duwe, M.; Sahre, M.; Schneider, S.; Hertwig, A.; Krüger, J.; Rettenmayr, M.; Beck, U.; Undisz, A.; Bonse, J. Single Femtosecond Laser-Pulse-Induced Superficial Amorphization and Re-Crystallization of Silicon. Materials 2021, 14, 1651.
02
High Aspect Ratio Structuring of Glass with Ultrafast Bessel Beams
用超快贝塞尔光束实现玻璃的高纵横比结构
Christian Vetter et al.
https://www.mdpi.com/1350654
控制玻璃内部高纵横比空隙通道的形成对于诸如玻璃的高速切割的应用很重要。作者研究比较了三种玻璃类型 (熔融石英、Corning® Eagle XG® 和 Corning® Gorilla® 玻璃) 根据脉冲能量、脉冲持续时间和样品中的位置使用超快贝塞尔光束产生各种结构的机制。观察到这三个参数控制着玻璃内部各种结构的形成。因此，激光切割等应用的未来发展应该在正确的参数窗口中运行。
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原文出自 Materials 期刊
Vetter, C.; Giust, R.; Furfaro, L.; Billet, C.; Froehly, L.; Courvoisier, F. High Aspect Ratio Structuring of Glass with Ultrafast Bessel Beams. Materials 2021, 14, 6749.
03
X-ray Dose Rate and Spectral Measurements during Ultrafast Laser Machining Using a Calibrated (High-Sensitivity) Novel X-ray Detector
使用校准过的 (高灵敏度) 新型 X 射线探测器测量超快激光加工过程中的 X 射线剂量率和光谱
Philip Mosel et al.
https://www.mdpi.com/1218528
超短脉冲激光加工通过缩放平均功率和脉冲重复率来提高加工速度，同时在激光与物质相互作用过程中产生更高的 X 射线发射剂量率。目前很少用定量方法研究 10 keV 以下的 X 射线能量范围。作者使用一种校准过的新型 X 射线探测器在 2—20 keV 的探测范围内进行了测量，研究了超快激光实验室和工业激光系统中可用的各种激光参数的剂量率依赖性。
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原文出自 Materials 期刊
Mosel, P.; Sankar, P.; Düsing, J.F.; Dittmar, G.; Püster, T.; Jäschke, P.; Vahlbruch, J.-W.; Morgner, U.; Kovacev, M. X-ray Dose Rate and Spectral Measurements during Ultrafast Laser Machining Using a Calibrated (High-Sensitivity) Novel X-ray Detector. Materials 2021, 14, 4397.
04
A Practical Comparison of Beam Shuttering Technologies for Pulsed Laser Micromachining Applications
脉冲激光微加工应用中光束挡板技术的实用比较
Damon G. K. Aboud et al.
https://www.mdpi.com/1465526
作者研究了三种不同快门选项的性能：机械叶片快门、双稳态旋转螺线管快门和电光调制器 (Electro-Optic Modulator, EOM)。机械叶片和螺线管快门的功能是使用机械移动进出光束路径的物理刀片来阻挡光线。相比之下，EOM 快门使用电光设备 (例如 Pockels 盒) 工作，该设备以电磁方式关闭激光束。本研究为其他激光用户在考虑激光系统和所需应用的不同快门选项时提供了广泛的实用指南。
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原文出自 Materials 期刊
Aboud, D.G.K.; Wood, M.J.; Zeppetelli, G.; Joy, N.; Kietzig, A.-M. A Practical Comparison of Beam Shuttering Technologies for Pulsed Laser Micromachining Applications. Materials 2022, 15, 897.
05
Enhanced X-ray Emissions Arising from High Pulse Repetition Frequency Ultrashort Pulse Laser Materials Processing
高脉冲重复频率超短脉冲激光材料加工产生的增强 X 射线辐射
Jörg Schille et al.
https://www.mdpi.com/1579416
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本文研究了高脉冲重复频率超短脉冲激光加工产生的增强 X 射线辐射。作者通过 AISI 304 基板的例子验证了，当峰值强度低于 1 × 1013 W/cm2 的超短激光脉冲以 0.5 MHz 脉冲重复频率照射时，X 射线光子辐射可以大大超过剂量率限制。X 射线发射的峰值强度阈值随着激光光斑尺寸的增大和脉冲持续时间的延长而减小。本研究的另一个关键发现是，激光加工区的抽吸流动条件会影响释放的 X 射线发射剂量率。所提出的结果支持在超短脉冲激光操作中开发安全的 X 射线保护方法。
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原文出自 Materials 期刊
Schille, J.; Kraft, S.; Kattan, D.; Löschner, U. Enhanced X-ray Emissions Arising from High Pulse Repetition Frequency Ultrashort Pulse Laser Materials Processing. Materials 2022, 15, 2748.
Materials 期刊介绍
主编：
Maryam Tabrizian, McGill University, Canada
期刊发表涵盖材料科学与工程研究相关各个领域的最新研究成果，包括但不限于高分子、纳米材料、能源材料、复合材料、碳材料、多孔材料、生物材料、建筑材料、陶瓷、金属等，以及材料物理化学、催化、腐蚀、光电应用、结构分析和表征、建模等研究领域在内的学术文章。
2021 Impact Factor | 3.748 (Q1*) |
2021 CiteScore | 4.7 |
Time to First Decision | 15.3 Days |
Time to Publication | 38 Days |
* Q1 (18/79) at category "Metallurgy and Metallurgical Engineering"
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