强激光辐照铝靶温度分布数值模拟及实验研究

采用喷砂、磨砂、镀金表面处理工艺得到了铝靶的激光能量耦合系数。从经典傅里叶热传导方程出发，建立了强激光辐照铝靶下铝靶温度场分布数值模拟理论模型。利用有限元软件，模拟计算了连续激光辐照下铝靶的温度场分布，给出了连续均匀光斑和高斯光斑辐照下，不同表面处理工艺的铝靶所对应的最大温升。开展了铝靶强激光辐照验证实验，利用热电偶实际测量得到了辐照激光光斑中心对应的铝靶背表面最大温升，该实验结果与计算结果吻合较好。对铝靶前表面的烧蚀形貌进行了分析，与理论计算的温度场分布情况相符合，验证了数值模拟的有效性。