摘要本文通过真空磁控溅射的方法制备了3种不同CuO/Al配比的CuO/Al/Al2O3/Al复合飞片。用共聚焦显微镜表征了飞片的膜厚。所测厚度分别为3.9µm，4.0µm，4.1µm，本实验采用SEM扫描电镜对复合飞片进行表征，采用多普勒技术（PDV）对飞片速度进行测量。实验结果说明，复合飞片的表面结构平整均匀，各层薄膜界面处结合紧密。在22mJ-250mJ范围内, 飞片速度随激光能量密度的增加而增大。在同等激光能量下，膜厚越薄，飞片速度越大。用共聚焦显微镜观察复合飞片的撞击坑形貌，发现随着激光能量的增加，复合飞片的撞击坑形貌比较一致，没有明显的变化规律。68461

毕业论文关键词  激光驱动  复合飞片  磁控溅射   速度

毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title   Regularity Study Of Laser-Driven Composite  Plates                                                  

Abstract

In this paper, three kinds of CuO/Al/Al2O3/Al composite flyer with different thickness of CuO/Al were prepared by vacuum magnetron sputtering. Confocal microscopy was used to characterize the thickness of each flyer. Then, the films were observed by scanning electron microscopy (SEM). PDV technique was used to measure the speeds of the flyers. The results showed that the films’ surface were smooth, and the interfaces between different layers were compact. The test results showed that the flyer’s velocity increases with rising laser energy in the range of 22mJ to 250mJ, With the same laser energy, The thinner the film thickness, the greater the speed flyer .The flyer’s crater morphology were observed by confocal microscopy. When laser energy increased, flyer’s crater morphologies did not show any significant regularity .

Keywords  Laser Driver   Composite Flyer   Magnetron sputtering  Velocity

目  次

1  绪论 1

1. 1  研究背景和意义 1

1. 2  国内外研究进展 1

1. 3  本论文主要研究内容 2

2  激光换能源的制备 3

2. 1  磁控溅射装置 3

2. 2  实验过程 5

3  激光换能元的制备 7

3. 1  飞片膜厚的表征 7

3. 2  薄膜的SEM表征 9

3. 3  薄膜的XRD检测 10

4  激光飞片换能元的测试 10

4. 1  激光飞片速度测试 10

4. 2  激光飞片撞击测试 15

结  论 19

致  谢 20

参 考 文 献 21

1  绪论

1．1  研究背景和意义

近些年，小型激光器驱动高速飞片技术迅速发展起来并越来越受到重视。它是一种新型的动高压加载技术，利用强激光辐照附着在透明窗口上的金属薄膜，烧蚀部分膜层，在界面处产生高温高压等离子体，等离子体的高压就能驱动剩余的膜层以高速飞行。其中，主要的组成部分是飞片靶。它是在透明基底上粘接或者淀积金属或非金属薄膜制备而成，分为单层膜结构和复合多层膜结构，复合多层膜主要由激光烧蚀层、隔热层和飞片层组成。和其他驱动方式相比，激光驱动飞片具有很独特的优越性：它驱动金属飞片时可以大大提高其速度，同时产生极高的压力。例如，利用这项技术可以将厚度为微米级，直径毫米量级的金属飞片在几十纳秒内驱动到1～10km/s的高速状态，在样品中产生极高的应变率和压力。激光驱动飞片技术具有成本低、装置简单等的特点。而目前常用的动高压加载方式，如爆轰加载等实验设备复杂并且成本高，因此，激光驱动飞片技术在材料动态力学性能的研究、超高速碰撞等方面都具有极其重要的应用价值。另外，它在航天领域模拟宇宙空间中的高速粒子以及在武器安全点火系统等方面也具有很广阔的应用前景，因此它成为了世界各国的研究热点。文献综述