激光与材料的相互作用过程主要可分为哪几个过程？

激光加工是利用激光束与材料相互作用的特性对材料进行去除加工 、增材制造 、 材料改性以及微细加工的一门加工技术。

工作介质原子中的电子受光或电的激发， 吸收能量后由低能级跃迁高能级 。

当高能级粒子数多余低能级粒子数 ，就会放射出与激发光子的特性完全相同的光，被称为激光。

激光有连续式和脉冲式两种 。连续激光是激光泵浦源持续提供能量， 工作介质长时间保持粒子数反转从而持续发射激光 。

连续激光输出功率较小常用于激光持续工作的场景 ，如激光测距 、 激光通信等；脉冲激光是工作介质每隔相同时间才发射一次的光脉冲。

脉冲激光输出功率较大常用于激光切割 、激光雕刻等。

激光烧蚀加工通常是在脉冲激光的背景下讨论的，激光与材料的相互作用特性本质上是电磁场与物质结构的相互作用结果 。

激光与材料的相互作用过程，主要可分为以下几个过程：

1，冲击强化过程：激光照射到物体表面后，在起初的极短时间内，由于脉冲激光能量足够高，会在材料表面产生局部压应力形成冲击强化；

2，热吸收过程：辐射到材料表面的激光， 一部分被材料反射，还有一部分透过材料 。剩余光子进入材料内部，通过与金属晶格相互作用使其振动而转化为热能。

3，表面熔化：随着光能逐渐转化为热能，材料表面温度迅速升高，当高于材料的熔点时， 表层材料开始熔化并产生热影响区， 并继续向内部扩散。

4，汽化过程：当激光束能量足够高时，随着时间的增加，材料表面熔化产生的熔池将发生汽化和等离子体屏蔽，形成表面烧蚀。

5，复合过程：材料表面产生的汽化物和等离子体的溅射等将对入射的激光产生屏蔽作用。该屏蔽作用会随着照射的持续进行而减弱并形成能够自动调节的菲涅尔吸收。

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审核编辑：刘清