激光辐照下K9玻璃材料的温度场与热应力瞬态分布研究

本文档深入探讨了激光辐照对光电探测器性能的影响，特别是聚焦在K9玻璃材料上的CO激光器所产生的温度场和热应力场的瞬态分布。随着光电探测器在各个领域的广泛应用，如通信、遥感和军事侦察等，它们对于高能量激光的耐受能力成为了关键问题。激光吸收会导致探测器内部温度急剧上升，这可能导致材料的热膨胀、热传导、热应力产生等一系列现象，从而对探测器造成损伤。 作者们利用热弹性理论，构建了一个二维平面模型来模拟CO激光对K9玻璃的热效应过程。他们通过对激光辐照时间、光斑半径等因素的分析，研究了这些参数如何影响温度场和热应力场的瞬态分布。实验结果显示，相比于材料可能因高温熔融而发生的损伤，由于热应力导致的破坏阈值通常较低，因此在同等条件下，K9玻璃更倾向于经历热应力破坏而非熔融破坏。 论文的关键内容包括解析计算方法，它揭示了温度场随时间的变化规律，以及如何通过热传导和热膨胀效应形成热应力，进而预测在不同激光照射条件下，材料的稳定性和耐用性。此外，文中还讨论了如何通过优化设计或选择合适的材料来减轻这种热效应，以提高光电探测器的抗激光损伤能力。 这篇论文不仅提供了实用的工程指导，也为材料科学和激光技术领域的交叉研究提供了一个重要的案例，展示了如何通过理论计算和实验验证相结合的方法，来理解和控制激光对材料的非线性响应。对于从事光电探测器设计、材料科学、激光加工或者军事应用等领域的人来说，这篇文章具有很高的参考价值。