회사 소식 왜 "가장 날카로운 칼"인 레이저가 금을 더 튼튼하게 만들까요?

우리가 모두 알고 있듯이, 사람들이 레이저를 사용하여 금속 재료를 자르면, 가장 중요한 것은 장비가 초밀도의 레이저 빔을 방출한다는 것입니다.,금속이 녹거나 가시화되거나 발화점에 빠르게 도달하게 합니다. 동시에, 빔과 동축되는 고속 공기 흐름은 녹은 물질을 빠르게 날려버립니다.틈이 형성되는.

하지만 최근 미국에서 진행된 연구에 따르면 기존에 알고 있던에너지부 SLAC 국립 가속기 연구소 연구팀은 최근 며칠 동안 실험을 통해, 이전 특수한 행동과 다른 몇 가지를 생성했습니다.

이미지 크레딧: 국립 가속기 연구소

실험 결과, 고 에너지 레이저에 의해 흥분되면 일부 물질 (예를 들어, 실리콘) 이 빠르게 분해된다는 것이 밝혀졌습니다.강한 레이저 펄스에 노출되면, 녹는 대신, 구조적으로 더 강해집니다.

이 현상은 크게 음향 행동의 변화와 금 원자의 진동 방식의 조정으로 인해 발생합니다. 이것은 반도체 물질과 대조적으로,가공 중에 강한 레이저 빛에 노출되면 불안정해지고 녹는 경향이 있습니다..

사실, 이 현상, 즉 소음의 경화라는 가능성은 수십 년 동안 시뮬레이션을 통해 입증되어 왔습니다.에너지부의 SLAC 국립 가속기 연구소는 SLAC의 선형 가속기 일관성 광원 (LCLS) 을 사용하여.

극한 조건의 물질 연구실에서 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.

미묘한 변화를 주의 깊게 관찰하고 금 원자의 음원 에너지가 증가하는 정확한 순간을 포착함으로써그들은 고해상도 관점에서 금 원자의 세계에 더 깊이 파고들 수 있었습니다., 포론 경화 현상을 구체적이고 확실한 증거를 제공합니다.

연구자들은 금이 극도로 높은 에너지의 레이저 펄스를 흡수할 때 금 원자 사이의 결합이 크게 증가한다는 것을 발견했습니다.이 변화는 원자 진동의 주파수를 가속화시킵니다., 이는 다시 금의 녹는점과 열 반응 특성에 영향을 줄 수 있습니다.

이 실험은 금속의 초고속 흥분에 대한 오랜 질문을 해결하고 강렬한 레이저가이론적 예측의 실험적 확인은 또한 SLAC의 선형 가속자 일관성 광원 (LCLS) 이 이러한 현상을 놀라운 수준으로 측정할 수 있음을 보여줍니다., 재료 과학 연구의 미래를 위한 새로운 가능성을 열어줍니다.

물론, 다른 금속들, 예를 들어 구리, 플래티넘, 알루미늄에서도 비슷한 현상이 발생할 수 있습니다. 미래 연구는 금속들이 어떻게 가혹한 환경과 대처해야 하는지 또한 밝혀낼 것입니다.더 탄력적인 재료를 만드는 데 도움이 될 수 있습니다.레이저 가공과 재료 제조의 측면에서, 이 두 과정을 원자 수준에서 이해하는 것은 또 다른 기술 및 재료 혁신의 라운드로 이어질 수 있습니다.