ຂໍຂອບໃຈທ່ານສໍາລັບການຢ້ຽມຢາມ Nature.com.ທ່ານກໍາລັງໃຊ້ເວີຊັນຂອງຕົວທ່ອງເວັບທີ່ມີການສະຫນັບສະຫນູນ CSS ຈໍາກັດ.ເພື່ອປະສົບການທີ່ດີທີ່ສຸດ, ພວກເຮົາແນະນຳໃຫ້ທ່ານໃຊ້ບຣາວເຊີທີ່ອັບເດດແລ້ວ (ຫຼືປິດການນຳໃຊ້ໂໝດຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ໃນ Internet Explorer).ນອກຈາກນັ້ນ, ເພື່ອຮັບປະກັນການສະຫນັບສະຫນູນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ພວກເຮົາສະແດງເວັບໄຊທ໌ທີ່ບໍ່ມີຮູບແບບແລະ JavaScript.
ສະແດງຮູບວົງມົນຂອງສາມສະໄລ້ພ້ອມກັນ.ໃຊ້ປຸ່ມກ່ອນໜ້າ ແລະປຸ່ມຕໍ່ໄປເພື່ອເລື່ອນຜ່ານສາມສະໄລ້ຕໍ່ຄັ້ງ, ຫຼືໃຊ້ປຸ່ມເລື່ອນຢູ່ທ້າຍເພື່ອເລື່ອນຜ່ານສາມສະໄລ້ຕໍ່ຄັ້ງ.
ການແຊກແຊງເລເຊີໂດຍກົງ (DLIP) ສົມທົບກັບໂຄງສ້າງພື້ນຜິວແຕ່ລະໄລຍະທີ່ມີເລເຊີ (LIPSS) ອະນຸຍາດໃຫ້ສ້າງຫນ້າດິນທີ່ເປັນປະໂຫຍດສໍາລັບວັດສະດຸຕ່າງໆ.ຜ່ານຂະບວນການແມ່ນປົກກະຕິແລ້ວເພີ່ມຂຶ້ນໂດຍການນໍາໃຊ້ພະລັງງານເລເຊີສະເລ່ຍທີ່ສູງຂຶ້ນ.ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ນີ້ນໍາໄປສູ່ການສະສົມຂອງຄວາມຮ້ອນ, ເຊິ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມຫຍາບຄາຍແລະຮູບຮ່າງຂອງຮູບແບບຫນ້າດິນ.ດັ່ງນັ້ນ, ມັນຈໍາເປັນຕ້ອງສຶກສາຢ່າງລະອຽດກ່ຽວກັບອິດທິພົນຂອງອຸນຫະພູມຂອງຊັ້ນໃຕ້ດິນຕໍ່ morphology ຂອງອົງປະກອບ fabricated.ໃນການສຶກສານີ້, ດ້ານເຫຼັກໄດ້ມີຮູບແບບ ps-DLIP ທີ່ 532 nm.ເພື່ອສືບສວນຜົນກະທົບຂອງອຸນຫະພູມຊັ້ນໃຕ້ດິນຕໍ່ພູມສັນຖານຜົນໄດ້ຮັບ, ແຜ່ນຄວາມຮ້ອນໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຄວບຄຸມອຸນຫະພູມ.ການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນເຖິງ 250 \(^{\circ }\)С ນໍາໄປສູ່ການຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນຄວາມເລິກຂອງໂຄງສ້າງທີ່ຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນຈາກ 2.33 ຫາ 1.06 µm.ການຫຼຸດລົງແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບການປະກົດຕົວຂອງປະເພດ LIPSS ທີ່ແຕກຕ່າງກັນໂດຍອີງຕາມການປະຖົມນິເທດຂອງເມັດພືດຍ່ອຍແລະການຜຸພັງຂອງຫນ້າດິນທີ່ມີເລເຊີ.ການສຶກສານີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບທີ່ເຂັ້ມແຂງຂອງອຸນຫະພູມ substrate, ເຊິ່ງຄາດວ່າຈະຍັງໃນເວລາທີ່ການປິ່ນປົວພື້ນຜິວແມ່ນປະຕິບັດດ້ວຍພະລັງງານເລເຊີສະເລ່ຍສູງເພື່ອສ້າງຜົນກະທົບສະສົມຄວາມຮ້ອນ.
ວິທີການຮັກສາພື້ນຜິວໂດຍອີງໃສ່ການ irradiation laser pulse ultrashort ແມ່ນຢູ່ໃນແຖວຫນ້າຂອງວິທະຍາສາດແລະອຸດສາຫະກໍາເນື່ອງຈາກຄວາມສາມາດຂອງເຂົາເຈົ້າເພື່ອປັບປຸງຄຸນສົມບັດພື້ນຜິວຂອງວັດສະດຸທີ່ກ່ຽວຂ້ອງທີ່ສໍາຄັນທີ່ສຸດ1.ໂດຍສະເພາະ, ການທໍາງານຂອງພື້ນຜິວແບບກໍານົດເອງດ້ວຍເລເຊີແມ່ນທັນສະໄຫມຂອງສິນລະປະໃນທົ່ວຂະແຫນງອຸດສາຫະກໍາທີ່ກວ້າງຂວາງແລະສະຖານະການຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ1,2,3.ຕົວຢ່າງ, Vercillo et al.ຄຸນສົມບັດຕ້ານການເປັນກ້ອນໄດ້ຖືກສະແດງໃຫ້ເຫັນຢູ່ໃນໂລຫະປະສົມ titanium ສໍາລັບການນໍາໃຊ້ໃນອາວະກາດໂດຍອີງໃສ່ superhydrophobicity laser-induced superhydrophobicity.Epperlein et al ລາຍງານວ່າລັກສະນະ nanosized ທີ່ຜະລິດໂດຍໂຄງສ້າງຫນ້າດິນ laser ສາມາດມີອິດທິພົນຕໍ່ການເຕີບໂຕຂອງ biofilm ຫຼື inhibition ກ່ຽວກັບຕົວຢ່າງເຫຼັກກ້າ5.ນອກຈາກນັ້ນ, Guai et al.ຍັງປັບປຸງຄຸນສົມບັດ optical ຂອງຈຸລັງແສງຕາເວັນອິນຊີ.6 ດັ່ງນັ້ນ, ໂຄງສ້າງຂອງເລເຊີອະນຸຍາດໃຫ້ຜະລິດອົງປະກອບໂຄງສ້າງທີ່ມີຄວາມລະອຽດສູງໂດຍການ ablation ຄວບຄຸມຂອງວັດສະດຸພື້ນຜິວ1.
ເຕັກນິກໂຄງສ້າງຂອງເລເຊີທີ່ເໝາະສົມສຳລັບການຜະລິດໂຄງສ້າງພື້ນຜິວແຕ່ລະໄລຍະຄືການສ້າງການລົບກວນເລເຊີໂດຍກົງ (DLIP).DLIP ແມ່ນອີງໃສ່ການແຊກແຊງໃກ້ກັບພື້ນຜິວຂອງສອງແສງເລເຊີຫຼືຫຼາຍກວ່ານັ້ນເພື່ອສ້າງພື້ນຜິວທີ່ມີຮູບແບບທີ່ມີລັກສະນະໃນລະດັບ micrometer ແລະ nanometer.ອີງຕາມຈໍານວນແລະ polarization ຂອງ beams laser, DLIP ສາມາດອອກແບບແລະສ້າງແນວພັນທີ່ກ້ວາງຂອງໂຄງສ້າງຫນ້າດິນ.ວິທີການທີ່ດີແມ່ນການລວມໂຄງສ້າງ DLIP ກັບໂຄງສ້າງພື້ນຜິວແຕ່ລະໄລຍະທີ່ເກີດຈາກເລເຊີ (LIPSS) ເພື່ອສ້າງພູມສັນຖານພື້ນຜິວທີ່ມີລໍາດັບຊັ້ນໂຄງສ້າງທີ່ສັບສົນ 8,9,10,11,12.ໂດຍທໍາມະຊາດ, ການຈັດລໍາດັບຊັ້ນເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງການປະຕິບັດທີ່ດີກ່ວາແບບຈໍາລອງຂະຫນາດດຽວ13.
ຟັງຊັນ LIPSS ແມ່ນຂຶ້ນກັບຂະບວນການຂະຫຍາຍຕົວຂອງມັນເອງ (ຄໍາຄິດເຫັນໃນທາງບວກ) ໂດຍອີງໃສ່ການເພີ່ມຂື້ນຂອງໂມດູນການແຜ່ກະຈາຍຄວາມເຂັ້ມຂອງລັງສີ.ນີ້ແມ່ນເນື່ອງມາຈາກການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງ nanoroughness ເປັນຈໍານວນຂອງກໍາມະຈອນເຕັ້ນເລເຊີທີ່ນໍາໃຊ້ເພີ່ມຂຶ້ນ 14, 15, 16. Modulation ເກີດຂຶ້ນສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຍ້ອນການແຊກແຊງຂອງຄື້ນ emitted ກັບພາກສະຫນາມໄຟຟ້າ 15,17,18,19,20,21 ຂອງການສະທ້ອນແສງແລະ. ອົງປະກອບຂອງຄື້ນກະແຈກກະຈາຍ ຫຼື plasmons ດ້ານ.ການສ້າງຕັ້ງຂອງ LIPSS ຍັງໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກເວລາຂອງກໍາມະຈອນ22,23.ໂດຍສະເພາະ, ພະລັງງານເລເຊີສະເລ່ຍທີ່ສູງກວ່າແມ່ນຂາດບໍ່ໄດ້ສໍາລັບການປິ່ນປົວພື້ນຜິວທີ່ມີຜົນຜະລິດສູງ.ນີ້ປົກກະຕິແລ້ວຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການນໍາໃຊ້ອັດຕາການຄ້າງຫ້ອງທີ່ສູງ, ie ໃນລະດັບ MHz.ດັ່ງນັ້ນ, ໄລຍະຫ່າງເວລາລະຫວ່າງ laser pulses ແມ່ນສັ້ນກວ່າ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ຜົນກະທົບຂອງການສະສົມຄວາມຮ້ອນ 23, 24, 25, 26. ຜົນກະທົບນີ້ນໍາໄປສູ່ການເພີ່ມຂື້ນຂອງອຸນຫະພູມຫນ້າດິນ, ເຊິ່ງມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ກົນໄກການສ້າງຮູບແບບໃນລະຫວ່າງການ ablation laser.
ໃນການເຮັດວຽກທີ່ຜ່ານມາ, Rudenko et al.ແລະ Tzibidis et al.ກົນໄກສໍາລັບການສ້າງຕັ້ງຂອງໂຄງສ້າງ convective ແມ່ນປຶກສາຫາລື, ເຊິ່ງຄວນຈະກາຍເປັນສິ່ງສໍາຄັນເພີ່ມຂຶ້ນຍ້ອນວ່າການສະສົມຄວາມຮ້ອນເພີ່ມຂຶ້ນ19,27.ນອກຈາກນັ້ນ, Bauer et al.ສົມທົບປະລິມານການສະສົມຄວາມຮ້ອນທີ່ສຳຄັນກັບໂຄງສ້າງດ້ານໄມໂຄຣນ.ເຖິງວ່າຈະມີຂະບວນການສ້າງໂຄງສ້າງທີ່ຖືກກະຕຸ້ນດ້ວຍຄວາມຮ້ອນ, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວເຊື່ອວ່າຜົນຜະລິດຂອງຂະບວນການສາມາດໄດ້ຮັບການປັບປຸງພຽງແຕ່ໂດຍການເພີ່ມອັດຕາການຄ້າງຫ້ອງ 28.ເຖິງແມ່ນວ່ານີ້, ໃນທາງກັບກັນ, ບໍ່ສາມາດບັນລຸໄດ້ໂດຍບໍ່ມີການເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນການເກັບຮັກສາຄວາມຮ້ອນ.ດັ່ງນັ້ນ, ຍຸດທະສາດຂອງຂະບວນການທີ່ສະຫນອງ topology multilevel ອາດຈະບໍ່ portable ກັບອັດຕາການຄ້າງຫ້ອງທີ່ສູງຂຶ້ນໂດຍບໍ່ມີການປ່ຽນແປງ kinetics ຂະບວນການແລະການສ້າງໂຄງສ້າງ9,12.ໃນເລື່ອງນີ້, ມັນເປັນສິ່ງ ສຳ ຄັນຫຼາຍທີ່ຈະສືບສວນວ່າອຸນຫະພູມຂອງຊັ້ນໃຕ້ດິນມີຜົນກະທົບແນວໃດຕໍ່ຂະບວນການສ້າງ DLIP, ໂດຍສະເພາະໃນເວລາທີ່ການສ້າງຮູບແບບພື້ນຜິວເປັນຊັ້ນເນື່ອງຈາກການສ້າງ LIPSS ພ້ອມກັນ.
ຈຸດປະສົງຂອງການສຶກສານີ້ແມ່ນເພື່ອປະເມີນຜົນຂອງອຸນຫະພູມ substrate ກ່ຽວກັບພູມສັນຖານດ້ານຜົນໄດ້ຮັບໃນລະຫວ່າງການປຸງແຕ່ງ DLIP ຂອງສະແຕນເລດໂດຍນໍາໃຊ້ ps pulses.ໃນລະຫວ່າງການປຸງແຕ່ງ laser, ອຸນຫະພູມຂອງ substrate ຕົວຢ່າງໄດ້ຖືກນໍາເອົາສູງເຖິງ 250 \(^\circ\)C ໂດຍນໍາໃຊ້ແຜ່ນໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ.ໂຄງສ້າງພື້ນຜິວທີ່ໄດ້ຮັບຜົນໄດ້ຖືກສະແດງໂດຍໃຊ້ກ້ອງຈຸລະທັດ confocal, ກ້ອງຈຸລະທັດເອເລັກໂຕຣນິກສະແກນ, ແລະ spectroscopy X-ray ກະຈາຍພະລັງງານ.
ໃນຊຸດທຳອິດຂອງການທົດລອງ, ແຜ່ນຮອງເຫຼັກໄດ້ຖືກປະມວນຜົນໂດຍໃຊ້ການຕັ້ງຄ່າ DLIP ສອງລຳທີ່ມີໄລຍະຫ່າງຂອງ 4.5 µm ແລະອຸນຫະພູມຊັ້ນໃຕ້ດິນຂອງ \(T_{\ mathrm {s}}\) 21 \(^{\circ. }\)C, ຕໍ່ໄປນີ້ເອີ້ນວ່າ “unheated” ພື້ນຜິວ.ໃນກໍລະນີນີ້, ການທັບຊ້ອນກໍາມະຈອນ \(o_{\ mathrm {p}}\) ແມ່ນໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງສອງ pulse ເປັນຫນ້າທີ່ຂອງຂະຫນາດຈຸດ.ມັນແຕກຕ່າງກັນຈາກ 99.0% (100 pulses ຕໍ່ຕໍາແຫນ່ງ) ກັບ 99.67% (300 pulses ຕໍ່ຕໍາແຫນ່ງ).ໃນທຸກກໍລະນີ, ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານສູງສຸດ \(\Phi _\mathrm {p}\) = 0.5 J/cm\(^2\) (ສໍາລັບ Gaussian ທຽບເທົ່າໂດຍບໍ່ມີການລົບກວນ) ແລະຄວາມຖີ່ຂອງການຄ້າງຫ້ອງ f = 200 kHz.ທິດທາງຂອງ polarization ຂອງ beam ເລເຊີແມ່ນຂະຫນານກັບການເຄື່ອນໄຫວຂອງຕາຕະລາງການຈັດຕໍາແຫນ່ງ (ຮູບ 1a)), ເຊິ່ງແມ່ນຂະຫນານກັບທິດທາງຂອງເລຂາຄະນິດ linear ສ້າງໂດຍຮູບແບບ interference ສອງ beam.ຮູບພາບທີ່ເປັນຕົວແທນຂອງໂຄງສ້າງທີ່ໄດ້ຮັບໂດຍໃຊ້ກ້ອງຈຸລະທັດເອເລັກໂຕຣນິກສະແກນ (SEM) ແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບ.1a–c.ເພື່ອສະຫນັບສະຫນູນການວິເຄາະຮູບພາບ SEM ໃນດ້ານພູມສັນຖານ, Fourier transforms (FFTs, ສະແດງໃຫ້ເຫັນໃນ insets ຊ້ໍາ) ໄດ້ຖືກປະຕິບັດກ່ຽວກັບໂຄງສ້າງທີ່ຖືກປະເມີນ.ໃນທຸກກໍລະນີ, ເລຂາຄະນິດ DLIP ຜົນໄດ້ຮັບແມ່ນເຫັນໄດ້ດ້ວຍໄລຍະຫ່າງຂອງ 4.5 µm.
ສໍາລັບກໍລະນີ \(o_{\ mathrm {p}}\) = 99.0% ໃນພື້ນທີ່ darker ຂອງຮູບ.1a, ທີ່ສອດຄ້ອງກັນກັບຕໍາແຫນ່ງຂອງການແຊກແຊງສູງສຸດ, ຫນຶ່ງສາມາດສັງເກດເຫັນຮ່ອງທີ່ມີໂຄງສ້າງຂະຫນານຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າ.ພວກມັນສະລັບກັນດ້ວຍແຖບທີ່ສະຫວ່າງກວ່າປົກຄຸມຢູ່ໃນພູມສັນຖານຄ້າຍຄື nanoparticle.ເນື່ອງຈາກວ່າໂຄງສ້າງຂະຫນານລະຫວ່າງຮ່ອງເບິ່ງຄືວ່າຕັ້ງສາກກັບຂົ້ວຂອງແສງເລເຊີແລະມີໄລຍະເວລາຂອງ \(\Lambda _{\ mathrm {LSFL-I}}\) 418\(\pm 65\) nm, ເລັກນ້ອຍ. ໜ້ອຍກວ່າຄວາມຍາວຄື້ນຂອງເລເຊີ \(\lambda\) (532 nm) ສາມາດເອີ້ນວ່າ LIPSS ທີ່ມີຄວາມຖີ່ທາງກວ້າງຂອງພື້ນຕ່ຳ (LSFL-I)15,18.LSFL-I ຜະລິດອັນທີ່ເອີ້ນວ່າສັນຍານປະເພດ s ໃນ FFT, "s" ກະແຈກກະຈາຍ15,20.ດັ່ງນັ້ນ, ສັນຍານແມ່ນຕັ້ງຂວາງກັບອົງປະກອບຕັ້ງສູນກາງທີ່ເຂັ້ມແຂງ, ເຊິ່ງໃນທາງກັບກັນແມ່ນຜະລິດໂດຍໂຄງສ້າງ DLIP (\(\Lambda _{\ mathrm {DLIP}}\) \(\approx\) 4.5 µm).ສັນຍານທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍໂຄງສ້າງເສັ້ນຂອງຮູບແບບ DLIP ໃນຮູບ FFT ແມ່ນເອີ້ນວ່າ “DLIP-type”.
ຮູບພາບ SEM ຂອງໂຄງສ້າງຫນ້າດິນທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍໃຊ້ DLIP.ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານສູງສຸດແມ່ນ \(\Phi _\mathrm {p}\) = 0.5 J/cm\(^2\) (ສຳລັບຄ່າທຽບເທົ່າ Gaussian ບໍ່ມີສຽງ) ແລະອັດຕາການຄ້າງຫ້ອງ f = 200 kHz.ຮູບພາບສະແດງໃຫ້ເຫັນອຸນຫະພູມຕົວຢ່າງ, polarization ແລະ overlay.ການເຄື່ອນໄຫວຂອງໄລຍະການທ້ອງຖິ່ນຖືກຫມາຍດ້ວຍລູກສອນສີດໍາໃນ (a).inset ສີດໍາສະແດງໃຫ້ເຫັນ FFT ທີ່ສອດຄ້ອງກັນທີ່ໄດ້ຮັບຈາກ 37.25\(\times\)37.25 µm ຮູບ SEM (ສະແດງໃຫ້ເຫັນຈົນກ່ວາ wavevector ກາຍເປັນ \(\vec {k}\cdot (2\pi )^ {-1}\) = 200 nm).ຕົວກໍານົດການຂະບວນການແມ່ນຊີ້ໃຫ້ເຫັນໃນແຕ່ລະຮູບ.
ເບິ່ງຕື່ມອີກໃນຮູບທີ 1, ທ່ານສາມາດເຫັນໄດ້ວ່າເມື່ອ \(o_{\ mathrm {p}}\) ການທັບຊ້ອນກັນເພີ່ມຂຶ້ນ, ສັນຍານ sigmoid ແມ່ນມີຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຫຼາຍຂຶ້ນຕໍ່ກັບແກນ x ຂອງ FFT.ສ່ວນທີ່ເຫຼືອຂອງ LSFL-I ມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະຂະຫນານກັນຫຼາຍ.ນອກຈາກນັ້ນ, ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງສັນຍານປະເພດ s ຫຼຸດລົງແລະຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງສັນຍານປະເພດ DLIP ເພີ່ມຂຶ້ນ.ນີ້ແມ່ນເນື່ອງມາຈາກ trenches ອອກສຽງຫຼາຍຂື້ນກັບ overlap ຫຼາຍ.ນອກຈາກນີ້, ສັນຍານ x-axis ລະຫວ່າງປະເພດ s ແລະສູນກາງຕ້ອງມາຈາກໂຄງສ້າງທີ່ມີທິດທາງດຽວກັນກັບ LSFL-I ແຕ່ມີໄລຍະເວລາທີ່ຍາວກວ່າ (\(\Lambda _\mathrm {b}\) \(\approx \ ) 1.4 ± 0.2 µm) ດັ່ງທີ່ສະແດງໃນຮູບ 1c).ດັ່ງນັ້ນ, ມັນສົມມຸດວ່າການສ້າງຂອງພວກເຂົາແມ່ນຮູບແບບຂອງຂຸມຢູ່ໃນໃຈກາງຂອງ trench ໄດ້.ຄຸນນະສົມບັດໃຫມ່ຍັງປາກົດຢູ່ໃນຂອບເຂດຄວາມຖີ່ສູງ (wave ຂະຫນາດໃຫຍ່) ຂອງ ordinate.ສັນຍານມາຈາກ ripples ຂະຫນານເທິງເປີ້ນພູຂອງ trench ໄດ້, ສ່ວນຫຼາຍອາດຈະເປັນຍ້ອນການແຊກແຊງຂອງເຫດການແລະໄຟສະທ້ອນໄປຂ້າງຫນ້າເທິງເປີ້ນພູ9,14.ໃນຕໍ່ໄປນີ້, ripples ເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນສະແດງໂດຍ LSFL \ (_ \ mathrm {edge} \), ແລະສັນຍານຂອງພວກເຂົາ - ໂດຍປະເພດ -s \ (_ {\ mathrm {p)) \).
ໃນການທົດລອງຕໍ່ໄປ, ອຸນຫະພູມຂອງຕົວຢ່າງໄດ້ຖືກນໍາມາເຖິງ 250 ° C ພາຍໃຕ້ອັນທີ່ເອີ້ນວ່າ "ຄວາມຮ້ອນ".ການສ້າງໂຄງສ້າງໄດ້ຖືກດໍາເນີນໄປຕາມຍຸດທະສາດການປຸງແຕ່ງດຽວກັນກັບການທົດລອງທີ່ໄດ້ກ່າວມາໃນພາກກ່ອນ (ຮູບ 1a–1c).ຮູບພາບ SEM ສະແດງໃຫ້ເຫັນພູມສັນຖານຜົນໄດ້ຮັບດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 1d-f.ການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນຂອງຕົວຢ່າງເຖິງ 250 C ນໍາໄປສູ່ການເພີ່ມຂື້ນຂອງຮູບລັກສະນະຂອງ LSFL, ທິດທາງທີ່ຂະຫນານກັບເສັ້ນເລເຊີ polarization.ໂຄງສ້າງເຫຼົ່ານີ້ສາມາດມີລັກສະນະເປັນ LSFL-II ແລະມີໄລຍະເວລາທາງດ້ານພື້ນທີ່ \(\Lambda _\mathrm {LSFL-II}\) ຂອງ 247 ± 35 nm.ສັນຍານ LSFL-II ບໍ່ໄດ້ສະແດງຢູ່ໃນ FFT ເນື່ອງຈາກຄວາມຖີ່ຂອງໂຫມດສູງ.ເມື່ອ \(o_{\ mathrm {p}}\) ເພີ່ມຂຶ້ນຈາກ 99.0 ເປັນ 99.67\(\%\) (ຮູບ 1d–e), ຄວາມກວ້າງຂອງແຖບສົດໃສເພີ່ມຂຶ້ນ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ສັນຍານ DLIP ປະກົດຂຶ້ນ. ສໍາລັບຫຼາຍກ່ວາຄວາມຖີ່ສູງ.wavenumbers (ຄວາມຖີ່ຕ່ໍາ) ແລະດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງປ່ຽນໄປສູ່ສູນກາງຂອງ FFT.ແຖວຂອງຂຸມໃນຮູບ 1d ອາດຈະເປັນຄາຣະວາຂອງອັນທີ່ເອີ້ນວ່າ grooves ສ້າງຕັ້ງຂື້ນກັບ LSFL-I22,27.ນອກຈາກນັ້ນ, LSFL-II ເບິ່ງຄືວ່າສັ້ນກວ່າແລະຮູບຮ່າງທີ່ບໍ່ສະຫມໍ່າສະເຫມີ.ໃຫ້ສັງເກດວ່າຂະຫນາດສະເລ່ຍຂອງແຖບສົດໃສທີ່ມີ morphology nanograin ແມ່ນຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າໃນກໍລະນີນີ້.ນອກຈາກນັ້ນ, ການແຜ່ກະຈາຍຂະຫນາດຂອງ nanoparticles ເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ຫັນອອກເປັນການກະຈາຍຫນ້ອຍ (ຫຼືນໍາໄປສູ່ການລວບລວມອະນຸພາກຫນ້ອຍ) ກ່ວາໂດຍບໍ່ມີການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ.ໃນດ້ານຄຸນນະພາບ, ນີ້ສາມາດຖືກປະເມີນໂດຍການປຽບທຽບຕົວເລກ 1a, d ຫຼື b, e, ຕາມລໍາດັບ.
ໃນຂະນະທີ່ການທັບຊ້ອນກັນ \(o_{\ mathrm {p}}\) ເພີ່ມຂຶ້ນຕື່ມອີກເປັນ 99.67% (ຮູບ 1f), ພູມສັນຖານທີ່ແຕກຕ່າງກັນຄ່ອຍໆປະກົດຂຶ້ນເນື່ອງຈາກມີຮ່ອງທີ່ຈະແຈ້ງຂຶ້ນ.ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ຮ່ອງເຫຼົ່ານີ້ປາກົດເປັນລໍາດັບຫນ້ອຍລົງ ແລະເລິກໜ້ອຍກວ່າໃນຮູບທີ 1c.ຄວາມຄົມຊັດຕ່ໍາລະຫວ່າງພື້ນທີ່ແສງສະຫວ່າງແລະບ່ອນມືດຂອງຮູບພາບສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຄຸນນະພາບ.ຜົນໄດ້ຮັບເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນໄດ້ຮັບການສະຫນັບສະຫນູນເພີ່ມເຕີມໂດຍສັນຍານທີ່ອ່ອນແອແລະກະແຈກກະຈາຍຫຼາຍຂອງ FFT ordinate ໃນຮູບ 1f ເມື່ອທຽບກັບ FFT ໃນ c.striae ຂະຫນາດນ້ອຍຍັງເຫັນໄດ້ຊັດເຈນກ່ຽວກັບການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນເມື່ອປຽບທຽບຮູບ 1b ແລະ e, ເຊິ່ງຕໍ່ມາໄດ້ຮັບການຢືນຢັນໂດຍກ້ອງຈຸລະທັດ confocal.
ນອກເຫນືອໄປຈາກການທົດລອງທີ່ຜ່ານມາ, polarization ຂອງ beam laser ໄດ້ rotated ໂດຍ 90 \(^{\circ}\), ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ທິດທາງ polarization ຍ້າຍ perpendicular ກັບເວທີການຈັດຕໍາແຫນ່ງ.ໃນຮູບ.2a-c ສະແດງໃຫ້ເຫັນຂັ້ນຕອນຕົ້ນຂອງການສ້າງໂຄງສ້າງ, \(o_{\ mathrm {p}}\) = 99.0% in unheated (a), heated (b) ແລະ heated 90\(^{\ circ }\ ) – Case ດ້ວຍການຫມຸນ polarization (c).ເພື່ອເບິ່ງພາບຂອງ nanotopography ຂອງໂຄງສ້າງ, ພື້ນທີ່ທີ່ຖືກຫມາຍດ້ວຍສີ່ຫລ່ຽມສີແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບ.2d, ໃນຂະຫນາດຂະຫຍາຍ.
ຮູບພາບ SEM ຂອງໂຄງສ້າງຫນ້າດິນທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍໃຊ້ DLIP.ຕົວກໍານົດການຂະບວນການແມ່ນຄືກັນກັບໃນ Fig.1.ຮູບພາບສະແດງໃຫ້ເຫັນອຸນຫະພູມຕົວຢ່າງ \(T_s\), polarization ແລະການທັບຊ້ອນກໍາມະຈອນ \(o_\mathrm {p}\).inset ສີດໍາອີກເທື່ອຫນຶ່ງສະແດງໃຫ້ເຫັນການຫັນເປັນ Fourier ທີ່ສອດຄ້ອງກັນ.ຮູບພາບໃນ (d)-(i) ແມ່ນການຂະຫຍາຍພື້ນທີ່ທີ່ຖືກໝາຍໄວ້ໃນ (a)-(c).
ໃນກໍລະນີນີ້, ມັນສາມາດເຫັນໄດ້ວ່າໂຄງສ້າງໃນພື້ນທີ່ຊ້ໍາຂອງຮູບ 2b, c ມີຄວາມອ່ອນໄຫວ polarization ແລະດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຖືກຕິດສະຫລາກວ່າ LSFL-II14, 20, 29, 30. ໂດຍສະເພາະ, ການວາງທິດທາງຂອງ LSFL-I ຍັງຖືກຫມຸນ (. Fig. 2g, i), ເຊິ່ງສາມາດເຫັນໄດ້ຈາກການວາງທິດທາງຂອງສັນຍານປະເພດ s ໃນ FFT ທີ່ສອດຄ້ອງກັນ.ແບນວິດຂອງໄລຍະເວລາ LSFL-I ປາກົດວ່າໃຫຍ່ກວ່າເມື່ອທຽບກັບໄລຍະເວລາ b, ແລະຊ່ວງຂອງມັນຖືກປ່ຽນໄປສູ່ໄລຍະທີ່ນ້ອຍກວ່າໃນຮູບ 2c, ຕາມທີ່ສະແດງໂດຍສັນຍານປະເພດ s ທີ່ແຜ່ຫຼາຍ.ດັ່ງນັ້ນ, ໄລຍະເວລາທາງກວ້າງຂອງ LSFL ຕໍ່ໄປນີ້ສາມາດສັງເກດເຫັນຢູ່ໃນຕົວຢ່າງໃນອຸນຫະພູມຄວາມຮ້ອນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ: \(\Lambda _{\ mathrm {LSFL-I}}\) = 418\(\pm 65\) nm ທີ່ 21 ^{ \circ }\ )C (ຮູບ 2a), \(\Lambda _{\ mathrm {LSFL-I}}\) = 445\(~\pm\) 67 nm ແລະ \(\Lambda _{\ mathrm {LSFL-II }} \) = 247 ± 35 nm ທີ່ 250 ° C (ຮູບ 2b) ສໍາລັບ s polarization.ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ໄລຍະຫ່າງຂອງ p-polarization ແລະ 250 \(^{\circ }\)C ເທົ່າກັບ \(\Lambda _{\ mathrm {LSFL-I))\) = 390\(\pm 55\ ) nm ແລະ \(\Lambda_{\mathrm{LSFL-II}}\) = 265±35 nm (ຮູບ 2c).
ໂດຍສະເພາະ, ຜົນໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າພຽງແຕ່ໂດຍການເພີ່ມອຸນຫະພູມຕົວຢ່າງ, morphology ຂອງຫນ້າດິນສາມາດສະຫຼັບລະຫວ່າງສອງທີ່ສຸດ, ລວມທັງ (i) ພື້ນຜິວທີ່ມີພຽງແຕ່ອົງປະກອບ LSFL-I ແລະ (ii) ພື້ນທີ່ປົກຄຸມດ້ວຍ LSFL-II.ເນື່ອງຈາກວ່າການສ້າງຕັ້ງຂອງ LIPSS ປະເພດນີ້ໂດຍສະເພາະໃນດ້ານໂລຫະແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບຊັ້ນ oxide ຂອງຫນ້າດິນ, ການວິເຄາະ X-ray ກະແຈກກະຈາຍພະລັງງານ (EDX) ໄດ້ຖືກປະຕິບັດ.ຕາຕະລາງ 1 ສະຫຼຸບຜົນໄດ້ຮັບທີ່ໄດ້ຮັບ.ແຕ່ລະການກໍານົດແມ່ນດໍາເນີນໂດຍການສະເລ່ຍຢ່າງຫນ້ອຍສີ່ spectra ໃນສະຖານທີ່ທີ່ແຕກຕ່າງກັນຢູ່ໃນຫນ້າດິນຂອງຕົວຢ່າງທີ່ປຸງແຕ່ງ.ການວັດແທກແມ່ນດໍາເນີນຢູ່ໃນອຸນຫະພູມຕົວຢ່າງທີ່ແຕກຕ່າງກັນ \(T_\mathrm{s}\) ແລະຕໍາແຫນ່ງທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງຫນ້າດິນຕົວຢ່າງທີ່ມີພື້ນທີ່ທີ່ບໍ່ມີໂຄງສ້າງຫຼືໂຄງສ້າງ.ການວັດແທກຍັງມີຂໍ້ມູນກ່ຽວກັບຊັ້ນ unoxidized ທີ່ເລິກກວ່າທີ່ນອນໂດຍກົງຢູ່ຂ້າງລຸ່ມຂອງພື້ນທີ່ molten ທີ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວ, ແຕ່ພາຍໃນຄວາມເລິກຂອງ electron penetration ຂອງການວິເຄາະ EDX.ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ຄວນສັງເກດວ່າ EDX ແມ່ນຖືກຈໍາກັດໃນຄວາມສາມາດໃນການກໍານົດປະລິມານອົກຊີເຈນ, ດັ່ງນັ້ນຄ່າເຫຼົ່ານີ້ຢູ່ທີ່ນີ້ພຽງແຕ່ສາມາດໃຫ້ການປະເມີນຄຸນນະພາບເທົ່ານັ້ນ.
ພາກສ່ວນທີ່ບໍ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວຂອງຕົວຢ່າງບໍ່ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນປະລິມານອົກຊີເຈນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນທຸກອຸນຫະພູມປະຕິບັດການ.ຫຼັງຈາກການປິ່ນປົວ laser, ລະດັບອົກຊີເຈນເພີ່ມຂຶ້ນໃນທຸກກໍລະນີ31.ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງອົງປະກອບຂອງອົງປະກອບລະຫວ່າງສອງຕົວຢ່າງທີ່ບໍ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວແມ່ນເປັນໄປຕາມທີ່ຄາດໄວ້ສໍາລັບຕົວຢ່າງເຫຼັກການຄ້າ, ແລະຄ່າຄາບອນທີ່ສູງຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໄດ້ຖືກພົບເຫັນເມື່ອທຽບກັບເອກະສານຂໍ້ມູນຂອງຜູ້ຜະລິດສໍາລັບເຫຼັກ AISI 304 ເນື່ອງຈາກການປົນເປື້ອນ hydrocarbon32.
ກ່ອນທີ່ຈະສົນທະນາເຫດຜົນທີ່ເປັນໄປໄດ້ສໍາລັບການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມເລິກຂອງ groove ablation ແລະການຫັນປ່ຽນຈາກ LSFL-I ກັບ LSFL-II, ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານ (PSD) ແລະຄວາມສູງຂອງໂປໄຟຖືກນໍາໃຊ້.
(i) ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານປົກກະຕິສອງມິຕິສອງມິຕິ (Q2D-PSD) ຂອງພື້ນຜິວແມ່ນສະແດງເປັນຮູບພາບ SEM ໃນຮູບ 1 ແລະ 2. 1 ແລະ 2. ນັບຕັ້ງແຕ່ PSD ຖືກປັບປຸງເປັນປົກກະຕິ, ການຫຼຸດລົງຂອງສັນຍານລວມຄວນຈະເປັນ. ເຂົ້າໃຈເປັນການເພີ່ມຂຶ້ນໃນສ່ວນຄົງທີ່ (k \(\le\) 0.7 µm\(^{-1}\), ບໍ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນ), ie ກ້ຽງ.(ii) ລະດັບຄວາມສູງຂອງໜ້າດິນທີ່ສອດຄ້ອງກັນ.ອຸນຫະພູມຕົວຢ່າງ \(T_s\), ທັບຊ້ອນ \(o_{\ mathrm {p}}\), ແລະເລເຊີ polarization E ທຽບກັບທິດທາງ \(\vec {v}\) ຂອງການເຄື່ອນໄຫວຂອງເວທີການວາງຕໍາແຫນ່ງແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນທຸກຕອນ.
ເພື່ອປະເມີນຄວາມປະທັບໃຈຂອງຮູບພາບ SEM, spectrum ພະລັງງານປົກກະຕິໂດຍສະເລ່ຍແມ່ນຖືກສ້າງຂຶ້ນຈາກຢ່າງຫນ້ອຍສາມຮູບ SEM ສໍາລັບແຕ່ລະພາລາມິເຕີທີ່ກໍານົດໂດຍສະເລ່ຍຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານຫນຶ່ງມິຕິ (1D) (PSDs) ໃນທິດທາງ x ຫຼື y.ເສັ້ນສະແດງທີ່ສອດຄ້ອງກັນແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 3i ສະແດງໃຫ້ເຫັນການປ່ຽນແປງຄວາມຖີ່ຂອງສັນຍານແລະການປະກອບສ່ວນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງຂອງມັນກັບ spectrum.
ໃນຮູບ.3ia, c, e, ຈຸດສູງສຸດ DLIP ເຕີບໂຕໃກ້ກັບ \(k_{\ mathrm {DLIP}}~=~2\pi\) (4.5 µm)\(^{-1}\) = 1.4 µm \ ( ^{- 1}\) ຫຼືຄວາມກົມກຽວກັນທີ່ສູງຂຶ້ນເມື່ອການທັບຊ້ອນກັນເພີ່ມຂຶ້ນ \(o_{\ mathrm {p))\).ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຄວາມກວ້າງຂອງພື້ນຖານແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບການພັດທະນາທີ່ເຂັ້ມແຂງຂອງໂຄງສ້າງ LRIB.ຄວາມກວ້າງໃຫຍ່ຂອງຄວາມກົມກຽວກັນທີ່ສູງຂຶ້ນເພີ່ມຂຶ້ນກັບຄວາມຊັນຂອງຄວາມຊັນ.ສໍາລັບຫນ້າທີ່ສີ່ຫລ່ຽມເປັນກໍລະນີຈໍາກັດ, ປະມານຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີຈໍານວນຄວາມຖີ່ທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດ.ດັ່ງນັ້ນ, ສູງສຸດປະມານ 1.4 µm\(^{-1}\) ໃນ PSD ແລະປະສົມກົມກຽວກັນສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເປັນຕົວກໍານົດຄຸນນະພາບສໍາລັບຮູບຮ່າງຂອງຮ່ອງໄດ້.
ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 3(i)b,d,f, PSD ຂອງຕົວຢ່າງຄວາມຮ້ອນສະແດງໃຫ້ເຫັນຈຸດສູງສຸດທີ່ອ່ອນແອແລະກວ້າງກວ່າໂດຍມີສັນຍານຫນ້ອຍລົງໃນຄວາມກົມກຽວກັນ.ນອກຈາກນັ້ນ, ໃນຮູບ.3(i)f ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າສັນຍານປະສົມກົມກຽວທີສອງແມ່ນເກີນກວ່າສັນຍານພື້ນຖານ.ອັນນີ້ສະທ້ອນເຖິງໂຄງສ້າງ DLIP ທີ່ບໍ່ສະຫມໍ່າສະເຫມີ ແລະຊັດເຈນກວ່າຂອງຕົວຢ່າງຄວາມຮ້ອນ (ທຽບກັບ \(T_s\) = 21\(^\circ\)C).ຄຸນນະສົມບັດອີກອັນຫນຶ່ງແມ່ນວ່າການທັບຊ້ອນ \(o_{\ mathrm {p}}\) ເພີ່ມຂຶ້ນ, ສັນຍານ LSFL-I ຈະປ່ຽນໄປສູ່ຕົວເລກທີ່ນ້ອຍລົງ (ໄລຍະເວລາທີ່ຍາວກວ່າ).ນີ້ສາມາດອະທິບາຍໄດ້ໂດຍການເພີ່ມຂຶ້ນ steepness ຂອງແຄມຂອງຮູບແບບ DLIP ແລະການເພີ່ມຂຶ້ນທ້ອງຖິ່ນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງໃນມຸມຂອງເຫດການ14,33.ປະຕິບັດຕາມແນວໂນ້ມນີ້, ການຂະຫຍາຍສັນຍານ LSFL-I ຍັງສາມາດອະທິບາຍໄດ້.ນອກເຫນືອໄປຈາກເປີ້ນພູທີ່ສູງຊັນ, ຍັງມີພື້ນທີ່ຮາບພຽງຢູ່ດ້ານລຸ່ມແລະຂ້າງເທິງ crests ຂອງໂຄງສ້າງ DLIP, ຊ່ວຍໃຫ້ໄລຍະເວລາ LSFL-I ກວ້າງຂຶ້ນ.ສໍາລັບວັດສະດຸທີ່ດູດຊຶມສູງ, ໄລຍະເວລາ LSFL-I ປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນຄາດຄະເນວ່າ:
ບ່ອນທີ່ \(\theta\) ແມ່ນມຸມຂອງເຫດການ, ແລະຕົວຫຍໍ້ s ແລະ p ຫມາຍເຖິງ polarizations ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ33.
ມັນຄວນຈະສັງເກດວ່າຍົນຂອງເຫດການສໍາລັບການຕິດຕັ້ງ DLIP ມັກຈະຕັ້ງຂວາງກັບການເຄື່ອນໄຫວຂອງເວທີການຈັດຕໍາແຫນ່ງ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 4 (ເບິ່ງພາກວັດສະດຸແລະວິທີການ).ດັ່ງນັ້ນ, s-polarization, ຕາມກົດລະບຽບ, ແມ່ນຂະຫນານກັບການເຄື່ອນໄຫວຂອງເວທີ, ແລະ p-polarization ແມ່ນ perpendicular ກັບມັນ.ອີງຕາມສົມຜົນ.(1), ສໍາລັບ s-polarization, ການແຜ່ກະຈາຍແລະການປ່ຽນແປງຂອງສັນຍານ LSFL-I ໄປສູ່ຕົວເລກ wavenumber ຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າຄາດວ່າຈະມີ.ນີ້ແມ່ນເນື່ອງມາຈາກການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງ \(\theta\) ແລະຂອບເຂດມຸມ \(\theta \pm \delta \theta\) ໃນຂະນະທີ່ຄວາມເລິກຂອງ trench ເພີ່ມຂຶ້ນ.ນີ້ສາມາດເຫັນໄດ້ໂດຍການປຽບທຽບຈຸດສູງສຸດຂອງ LSFL-I ໃນຮູບ 3ia,c,e.
ອີງຕາມຜົນໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນໃນຮູບ.1c, LSFL\(_\mathrm {edge}\) ຍັງເຫັນໄດ້ໃນ PSD ທີ່ສອດຄ້ອງກັນໃນຮູບ.3 ເຊັ່ນ.ໃນຮູບ.3ig,h ສະແດງ PSD ສໍາລັບ p-polarization.ຄວາມແຕກຕ່າງໃນຈຸດສູງສຸດຂອງ DLIP ແມ່ນຈະແຈ້ງກວ່າລະຫວ່າງຕົວຢ່າງທີ່ໃຫ້ຄວາມຮ້ອນແລະບໍ່ຮ້ອນ.ໃນກໍລະນີນີ້, ສັນຍານຈາກ LSFL-I ທັບຊ້ອນກັນກັບຄວາມກົມກຽວກັນຂອງຈຸດສູງສຸດ DLIP, ເພີ່ມສັນຍານທີ່ຢູ່ໃກ້ກັບຄວາມຍາວຂອງຄື້ນ.
ເພື່ອປຶກສາຫາລືຜົນໄດ້ຮັບໃນລາຍລະອຽດເພີ່ມເຕີມ, ໃນຮູບທີ 3ii ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມເລິກຂອງໂຄງສ້າງແລະການຊ້ອນກັນລະຫວ່າງ pulses ຂອງການແຈກຢາຍຄວາມສູງຂອງເສັ້ນ DLIP ໃນອຸນຫະພູມຕ່າງໆ.ໂປຣໄຟລ໌ຄວາມສູງຕາມລວງຕັ້ງຂອງພື້ນຜິວແມ່ນໄດ້ຮັບໂດຍການສະເລ່ຍສິບສ່ວນຄວາມສູງຕາມແນວຕັ້ງປະມານສູນກາງຂອງໂຄງສ້າງ DLIP.ສໍາລັບແຕ່ລະອຸນຫະພູມທີ່ນໍາໃຊ້, ຄວາມເລິກຂອງໂຄງສ້າງເພີ່ມຂຶ້ນດ້ວຍການຊ້ອນກັນຂອງກໍາມະຈອນເພີ່ມຂຶ້ນ.ໂປຼໄຟລ໌ຂອງຕົວຢ່າງຄວາມຮ້ອນສະແດງໃຫ້ເຫັນຮ່ອງທີ່ມີຄ່າສະເລ່ຍສູງສຸດເຖິງຈຸດສູງສຸດ (pvp) ຂອງ 0.87 µm ສໍາລັບ s-polarization ແລະ 1.06 µm ສໍາລັບ p-polarization.ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, s-polarization ແລະ p-polarization ຂອງຕົວຢ່າງ unheated ສະແດງໃຫ້ເຫັນ pvp ຂອງ 1.75 µm ແລະ 2.33 µm, ຕາມລໍາດັບ.pvp ທີ່ສອດຄ້ອງກັນແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນໂປຣໄຟລ໌ຄວາມສູງໃນຮູບ.3ii.ແຕ່ລະ PvP ໂດຍສະເລ່ຍແມ່ນຄິດໄລ່ໂດຍສະເລ່ຍແປດ PvPs ດຽວ.
ນອກຈາກນັ້ນ, ໃນຮູບ.3iig,h ສະແດງໃຫ້ເຫັນການແຜ່ກະຈາຍຄວາມສູງ p-polarization perpendicular ກັບລະບົບການຈັດຕໍາແຫນ່ງແລະການເຄື່ອນໄຫວຂອງຮ່ອງ.ທິດທາງຂອງ p-polarization ມີຜົນກະທົບທາງບວກຕໍ່ຄວາມເລິກຂອງຮ່ອງເນື່ອງຈາກວ່າມັນເຮັດໃຫ້ pvp ສູງຂຶ້ນເລັກນ້ອຍຢູ່ທີ່ 2.33 µm ເມື່ອທຽບກັບ s-polarization ຢູ່ 1.75 µm pvp.ນີ້ແລະເຮັດໃຫ້ການກົງກັນກັບ grooves ແລະການເຄື່ອນໄຫວຂອງລະບົບເວທີການຈັດຕໍາແຫນ່ງ.ຜົນກະທົບນີ້ສາມາດເກີດຈາກໂຄງສ້າງຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າໃນກໍລະນີຂອງ s-polarization ເມື່ອທຽບກັບກໍລະນີຂອງ p-polarization (ເບິ່ງຮູບ 2f, h), ເຊິ່ງຈະໄດ້ຮັບການປຶກສາຫາລືຕື່ມອີກໃນພາກຕໍ່ໄປ.
ຈຸດປະສົງຂອງການສົນທະນາແມ່ນເພື່ອອະທິບາຍການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມເລິກຂອງຮ່ອງເນື່ອງຈາກການປ່ຽນແປງຂອງຊັ້ນ LIPS ຕົ້ນຕໍ (LSFL-I ກັບ LSFL-II) ໃນກໍລະນີຂອງຕົວຢ່າງທີ່ມີຄວາມຮ້ອນ.ສະນັ້ນໃຫ້ຕອບຄຳຖາມຕໍ່ໄປນີ້:
ເພື່ອຕອບຄໍາຖາມທໍາອິດ, ມັນຈໍາເປັນຕ້ອງພິຈາລະນາກົນໄກທີ່ຮັບຜິດຊອບສໍາລັບການຫຼຸດຜ່ອນການ ablation.ສໍາລັບກໍາມະຈອນດຽວໃນເວລາປົກກະຕິ, ຄວາມເລິກ ablation ສາມາດອະທິບາຍໄດ້ວ່າ:
ບ່ອນທີ່ \(\delta _{\ mathrm {E}}\) ແມ່ນຄວາມເລິກເຈາະພະລັງງານ, \(\Phi\) ແລະ \(\Phi _{\ mathrm {th}}\) ແມ່ນຄວາມຄ່ອງແຄ້ວຂອງການດູດຊຶມ ແລະ ຄວາມຄ່ອງແຄ້ວຂອງ Ablation ເກນ, ຕາມລໍາດັບ34 .
ໃນທາງຄະນິດສາດ, ຄວາມເລິກຂອງການເຈາະພະລັງງານມີຜົນກະທົບຫຼາຍຕໍ່ຄວາມເລິກຂອງ ablation, ໃນຂະນະທີ່ການປ່ຽນແປງຂອງພະລັງງານມີຜົນກະທົບ logarithmic.ສະນັ້ນ ການປ່ຽນແປງຄວາມຄ່ອງແຄ້ວບໍ່ມີຜົນຕໍ່ \(\Delta z\) ຕາບໃດທີ່ \(\Phi ~\gg ~\Phi _{\ mathrm {th}}\).ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການຜຸພັງທີ່ເຂັ້ມແຂງ (ຕົວຢ່າງ, ເນື່ອງຈາກການສ້າງຕັ້ງຂອງ chromium oxide) ນໍາໄປສູ່ການພັນທະບັດ Cr-O35 ທີ່ເຂັ້ມແຂງເມື່ອທຽບກັບພັນທະບັດ Cr-Cr, ດັ່ງນັ້ນການເພີ່ມຂອບເຂດ ablation.ດັ່ງນັ້ນ, \(\Phi ~\gg ~\Phi _{\ mathrm {th}}\) ແມ່ນບໍ່ພໍໃຈອີກຕໍ່ໄປ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ຄວາມເລິກຂອງ ablation ຫຼຸດລົງຢ່າງໄວວາ ພ້ອມກັບການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ flux ພະລັງງານ.ນອກຈາກນັ້ນ, ຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງສະຖານະຜຸພັງແລະໄລຍະເວລາຂອງ LSFL-II ແມ່ນເປັນທີ່ຮູ້ຈັກ, ເຊິ່ງສາມາດອະທິບາຍໄດ້ໂດຍການປ່ຽນແປງຂອງໂຄງສ້າງ nanostructure ຕົວຂອງມັນເອງແລະຄຸນສົມບັດ optical ຂອງພື້ນຜິວທີ່ເກີດຈາກການຜຸພັງຂອງພື້ນຜິວ 30,35.ດັ່ງນັ້ນ, ການແຈກຢາຍດ້ານທີ່ແນ່ນອນຂອງຄວາມຄ່ອງແຄ້ວຂອງການດູດຊຶມ \(\Phi\) ແມ່ນເນື່ອງມາຈາກການເຄື່ອນໄຫວທີ່ສັບສົນຂອງປະຕິສໍາພັນລະຫວ່າງໄລຍະເວລາໂຄງສ້າງແລະຄວາມຫນາຂອງຊັ້ນອອກໄຊ.ອີງຕາມໄລຍະເວລາ, nanostructure ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍມີອິດທິພົນຕໍ່ການແຜ່ກະຈາຍຂອງ flux ພະລັງງານດູດຊຶມເນື່ອງຈາກການເພີ່ມຂຶ້ນແຫຼມໃນພາກສະຫນາມ, ຄວາມຕື່ນເຕັ້ນຂອງ plasmons ດ້ານ, ການໂອນແສງສະຫວ່າງຊຸມສະໄຫມວິຫຼືກະແຈກກະຈາຍ17,19,20,21.ດັ່ງນັ້ນ, \(\Phi\) ມີຄວາມເປັນເອກະພາບກັນຢ່າງແຂງແຮງຢູ່ໃກ້ກັບພື້ນຜິວ, ແລະ \(\delta _ {E}\) ອາດຈະບໍ່ເປັນໄປໄດ້ດ້ວຍຄ່າສຳປະສິດການດູດຊຶມໜຶ່ງອັນ \(\alpha = \delta _{\ mathrm {opt} } } ^ { -1} \approx \delta _{\ mathrm {E}}^{-1}\) ສໍາລັບປະລິມານໃກ້ຄຽງທັງໝົດ.ເນື່ອງຈາກຄວາມຫນາຂອງຮູບເງົາ oxide ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຂຶ້ນກັບເວລາແຂງ [26], ຜົນກະທົບ nomenclature ແມ່ນຂຶ້ນກັບອຸນຫະພູມຕົວຢ່າງ.Micrographs optical ທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ S1 ໃນອຸປະກອນເສີມຊີ້ໃຫ້ເຫັນການປ່ຽນແປງໃນຄຸນສົມບັດ optical.
ຜົນກະທົບເຫຼົ່ານີ້ບາງສ່ວນອະທິບາຍເຖິງຄວາມເລິກຂອງຮ່ອງຮອຍຕື້ນໃນກໍລະນີຂອງໂຄງສ້າງພື້ນຜິວຂະຫນາດນ້ອຍໃນຮູບ 1d,e ແລະ 2b,c ແລະ 3(ii)b,d,f.
LSFL-II ແມ່ນເປັນທີ່ຮູ້ຈັກທີ່ຈະປະກອບໃສ່ semiconductors, dielectrics, ແລະວັດສະດຸທີ່ມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການຜຸພັງ14,29,30,36,37.ໃນກໍລະນີສຸດທ້າຍ, ຄວາມຫນາຂອງຊັ້ນ oxide ຂອງພື້ນຜິວແມ່ນມີຄວາມສໍາຄັນໂດຍສະເພາະ30.ການວິເຄາະ EDX ປະຕິບັດໄດ້ເປີດເຜີຍການສ້າງຕັ້ງຂອງ oxides ເທິງຫນ້າດິນທີ່ມີໂຄງສ້າງ.ດັ່ງນັ້ນ, ສໍາລັບຕົວຢ່າງ unheated, ອົກຊີເຈນທີ່ລ້ອມຮອບເບິ່ງຄືວ່າຈະປະກອບສ່ວນກັບການສ້າງຕັ້ງບາງສ່ວນຂອງອະນຸພາກທາດອາຍຜິດແລະບາງສ່ວນການສ້າງຕັ້ງຂອງ oxides ດ້ານ.ທັງສອງປະກົດການປະກອບສ່ວນທີ່ສໍາຄັນຕໍ່ຂະບວນການນີ້.ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ສໍາລັບຕົວຢ່າງທີ່ມີຄວາມຮ້ອນ, ທາດອອກຊິເຈນຂອງໂລຫະຂອງລັດ oxidation ຕ່າງໆ (SiO\(_{\ mathrm {2}}\), Cr\(_{\ mathrm {n}} \)O\(_{\ mathrm { m}}\ ), Fe\(_{\ mathrm {n}}\)O\(_{\ mathrm {m}}\), NiO, ແລະອື່ນໆ) ແມ່ນຊັດເຈນ 38 ໃນເງື່ອນໄຂ.ນອກເຫນືອໄປຈາກຊັ້ນ oxide ທີ່ຕ້ອງການ, ການປະກົດຕົວຂອງ subwavelength roughness, ສ່ວນຫຼາຍແມ່ນຄວາມຖີ່ທາງກວ້າງຂອງພື້ນທີ່ສູງ LIPSS (HSFL), ແມ່ນມີຄວາມຈໍາເປັນທີ່ຈະປະກອບເປັນ subwavelength ທີ່ກໍານົດໄວ້ (d-type) modes14,30.ຮູບແບບຄວາມເຂັ້ມຂອງ LSFL-II ສຸດທ້າຍແມ່ນຫນ້າທີ່ຂອງຄວາມກວ້າງໃຫຍ່ຂອງ HSFL ແລະຄວາມຫນາຂອງອົກຊີ.ເຫດຜົນສໍາລັບຮູບແບບນີ້ແມ່ນການແຊກແຊງທາງໄກຂອງແສງສະຫວ່າງກະແຈກກະຈາຍໂດຍ HSFL ແລະແສງສະຫວ່າງສະທ້ອນເຂົ້າໄປໃນວັດສະດຸແລະການຂະຫຍາຍພັນພາຍໃນວັດສະດຸ dielectric ດ້ານ 20,29,30.ຮູບພາບ SEM ຂອງຂອບຂອງຮູບແບບພື້ນຜິວໃນຮູບ S2 ໃນພາກວັດສະດຸເສີມແມ່ນຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງ HSFL ທີ່ມີຢູ່ແລ້ວ.ພາກພື້ນນອກນີ້ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຢ່າງອ່ອນເພຍໂດຍຂອບເຂດຂອງການແຜ່ກະຈາຍຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນ, ເຊິ່ງອະນຸຍາດໃຫ້ການສ້າງ HSFL.ເນື່ອງຈາກ symmetry ຂອງການແຜ່ກະຈາຍຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນ, ຜົນກະທົບນີ້ຍັງເກີດຂຶ້ນຕາມທິດທາງການສະແກນ.
ການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນແບບຕົວຢ່າງມີຜົນກະທົບຕໍ່ຂະບວນການສ້າງ LSFL-II ໃນຫຼາຍວິທີ.ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ການເພີ່ມຂື້ນຂອງອຸນຫະພູມຕົວຢ່າງ \(T_\mathrm{s}\) ມີຜົນກະທົບຫຼາຍຕໍ່ອັດຕາການແຂງຕົວແລະຄວາມເຢັນກວ່າຄວາມຫນາຂອງຊັ້ນ molten26.ດັ່ງນັ້ນ, ການໂຕ້ຕອບຂອງແຫຼວຂອງຕົວຢ່າງທີ່ມີຄວາມຮ້ອນຈະຖືກສໍາຜັດກັບອົກຊີເຈນທີ່ລ້ອມຮອບເປັນໄລຍະເວລາທີ່ຍາວນານ.ນອກຈາກນັ້ນ, ການແຂງຕົວທີ່ຊັກຊ້າອະນຸຍາດໃຫ້ການພັດທະນາຂະບວນການ convective ສະລັບສັບຊ້ອນທີ່ເພີ່ມການປະສົມຂອງອົກຊີເຈນແລະ oxides ກັບເຫລໍກແຫຼວ26.ນີ້ສາມາດສະແດງໃຫ້ເຫັນໄດ້ໂດຍການປຽບທຽບຄວາມຫນາຂອງຊັ້ນອອກໄຊທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍການແຜ່ກະຈາຍ (\(\Lambda _\mathrm {diff}=\sqrt{D~\times ~t_\mathrm {s}}~\le ~15\) nm) ເວລາການ coagulation ທີ່ສອດຄ້ອງກັນແມ່ນ \(t_\mathrm {s}~\le ~200\) ns, ແລະຄ່າສຳປະສິດການແຜ່ກະຈາຍ \(D~\le\) 10\(^{-5}\) cm\(^ 2 \ )/ s) ຄວາມຫນາທີ່ສູງຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນຫຼືຕ້ອງການໃນຮູບແບບ LSFL-II 30.ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນຍັງມີຜົນກະທົບຕໍ່ການສ້າງຕັ້ງຂອງ HSFL ແລະດ້ວຍເຫດນີ້ວັດຖຸກະແຈກກະຈາຍທີ່ຈໍາເປັນເພື່ອປ່ຽນໄປສູ່ໂຫມດຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງ LSFL-II d-type.ການເປີດເຜີຍຂອງ nanovoids ທີ່ຕິດຢູ່ດ້ານລຸ່ມຂອງພື້ນຜິວຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງການມີສ່ວນຮ່ວມຂອງພວກເຂົາໃນການສ້າງ HSFL39.ຂໍ້ບົກພ່ອງເຫຼົ່ານີ້ອາດຈະເປັນຕົວແທນຂອງຕົ້ນກໍາເນີດແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າຂອງ HSFL ເນື່ອງຈາກຮູບແບບຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງຄວາມຖີ່ຂອງຄວາມຖີ່ສູງທີ່ຕ້ອງການ 14,17,19,29.ນອກຈາກນັ້ນ, ໂຫມດຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນທີ່ສ້າງຂຶ້ນເຫຼົ່ານີ້ມີຄວາມເປັນເອກະພາບຫຼາຍກັບຈໍານວນ nanovoids19 ຈໍານວນຫລາຍ.ດັ່ງນັ້ນ, ເຫດຜົນສໍາລັບການເພີ່ມຂື້ນຂອງ HSFL ສາມາດອະທິບາຍໄດ້ໂດຍການປ່ຽນແປງຂອງການເຄື່ອນໄຫວຂອງຄວາມຜິດປົກກະຕິຂອງຜລຶກເປັນ \(T_\mathrm{s}\) ເພີ່ມຂຶ້ນ.
ມັນໄດ້ຖືກສະແດງໃຫ້ເຫັນບໍ່ດົນມານີ້ວ່າອັດຕາຄວາມເຢັນຂອງຊິລິໂຄນເປັນຕົວກໍານົດການທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບການ supersaturation interstitial intrinsic ແລະດັ່ງນັ້ນສໍາລັບການສະສົມຂອງຂໍ້ບົກພ່ອງຈຸດທີ່ມີການສ້າງຕັ້ງຂອງ dislocations40,41.ການຈໍາລອງການເຄື່ອນໄຫວໂມເລກຸນຂອງໂລຫະບໍລິສຸດໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການຫວ່າງງານ supersaturate ໃນລະຫວ່າງການ recrystallization ຢ່າງໄວວາ, ແລະເພາະສະນັ້ນການສະສົມຂອງ vacancies ໃນໂລຫະດໍາເນີນການໃນລັກສະນະທີ່ຄ້າຍຄືກັນ42,43,44.ນອກຈາກນັ້ນ, ການສຶກສາທົດລອງທີ່ຜ່ານມາຂອງເງິນໄດ້ສຸມໃສ່ກົນໄກການສ້າງຕັ້ງຂອງ voids ແລະ clusters ເນື່ອງຈາກການສະສົມຂອງຂໍ້ບົກພ່ອງຈຸດ 45.ດັ່ງນັ້ນ, ການເພີ່ມຂື້ນຂອງອຸນຫະພູມຂອງຕົວຢ່າງ \(T_\mathrm {s}\) ແລະ, ດັ່ງນັ້ນ, ການຫຼຸດລົງຂອງອັດຕາການເຢັນສາມາດສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ການສ້າງຕັ້ງຂອງ voids, ເຊິ່ງເປັນແກນຂອງ HSFL.
ຖ້າບ່ອນຫວ່າງແມ່ນເປັນຄາຣະວາທີ່ຈຳເປັນຕໍ່ຢູ່ຕາມໂກນ ແລະດ້ວຍເຫດນີ້ HSFL, ອຸນຫະພູມຕົວຢ່າງ \(T_s\) ຄວນມີຜົນກະທົບສອງຢ່າງ.ໃນອີກດ້ານຫນຶ່ງ, \(T_s\) ຜົນກະທົບຕໍ່ອັດຕາການ recrystallization ແລະ, ດັ່ງນັ້ນ, ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງຈຸດບົກພ່ອງ (ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຫວ່າງເປົ່າ) ໃນໄປເຊຍກັນທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ.ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ມັນຍັງມີຜົນກະທົບຕໍ່ອັດຕາຄວາມເຢັນຫຼັງຈາກການແຂງຕົວ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງມີຜົນກະທົບຕໍ່ການແຜ່ກະຈາຍຂອງຈຸດບົກພ່ອງໃນໄປເຊຍກັນ 40,41.ນອກຈາກນັ້ນ, ອັດຕາການແຂງແມ່ນຂຶ້ນກັບການປະຖົມນິເທດ crystallographic ແລະດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງເປັນ anisotropic ສູງ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບການແຜ່ກະຈາຍຂອງຈຸດບົກພ່ອງຂອງຈຸດ42,43.ອີງຕາມຫຼັກຖານນີ້, ເນື່ອງຈາກການຕອບໂຕ້ anisotropic ຂອງວັດສະດຸ, ປະຕິສໍາພັນຂອງແສງສະຫວ່າງແລະສານຈະກາຍເປັນ anisotropic, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການຂະຫຍາຍການປ່ອຍພະລັງງານຕາມໄລຍະເວລາທີ່ກໍານົດນີ້.ສໍາລັບວັດສະດຸ polycrystalline, ພຶດຕິກໍານີ້ສາມາດຖືກຈໍາກັດໂດຍຂະຫນາດຂອງເມັດດຽວ.ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ການສ້າງ LIPSS ໄດ້ຖືກສະແດງໃຫ້ເຫັນໂດຍອີງຕາມທິດທາງຂອງເມັດພືດ 46,47.ດັ່ງນັ້ນ, ຜົນກະທົບຂອງອຸນຫະພູມຕົວຢ່າງ \(T_s\) ກ່ຽວກັບອັດຕາການໄປເຊຍກັນອາດຈະບໍ່ແຂງແຮງເທົ່າກັບຜົນກະທົບຂອງທິດທາງເມັດພືດ.ດັ່ງນັ້ນ, ທິດທາງ crystallographic ທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງເມັດພືດທີ່ແຕກຕ່າງກັນສະຫນອງຄໍາອະທິບາຍທີ່ມີທ່າແຮງສໍາລັບການເພີ່ມຂຶ້ນໃນ voids ແລະການລວບລວມຂອງ HSFL ຫຼື LSFL-II, ຕາມລໍາດັບ.
ເພື່ອຊີ້ແຈງຂໍ້ບົ່ງຊີ້ເບື້ອງຕົ້ນຂອງສົມມຸດຕິຖານນີ້, ຕົວຢ່າງວັດຖຸດິບໄດ້ຖືກ etched ເພື່ອເປີດເຜີຍການສ້າງເມັດພືດຢູ່ໃກ້ກັບຫນ້າດິນ.ການປຽບທຽບເມັດພືດໃນຮູບ.S3 ແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນອຸປະກອນເສີມ.ນອກຈາກນັ້ນ, LSFL-I ແລະ LSFL-II ປາກົດຢູ່ໃນກຸ່ມໃນຕົວຢ່າງທີ່ມີຄວາມຮ້ອນ.ຂະໜາດ ແລະເລຂາຄະນິດຂອງກຸ່ມເຫຼົ່ານີ້ກົງກັບຂະໜາດເມັດພືດ.
ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, HSFL ພຽງແຕ່ເກີດຂື້ນໃນຂອບເຂດແຄບທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ flux ຕ່ໍາເນື່ອງຈາກຕົ້ນກໍາເນີດ convective19,29,48.ດັ່ງນັ້ນ, ໃນການທົດລອງ, ນີ້ອາດຈະເກີດຂຶ້ນພຽງແຕ່ຢູ່ຂ້າງນອກຂອງ profile beam.ດັ່ງນັ້ນ, HSFL ສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນໃນພື້ນຜິວທີ່ບໍ່ມີການຜຸພັງຫຼື oxidized ອ່ອນເພຍ, ເຊິ່ງໄດ້ກາຍເປັນປາກົດຂື້ນເມື່ອປຽບທຽບຊິ້ນສ່ວນອົກຊີຂອງຕົວຢ່າງທີ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວແລະບໍ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວ (ເບິ່ງຕາຕະລາງ reftab: ຕົວຢ່າງ).ນີ້ຢືນຢັນການສົມມຸດຕິຖານວ່າຊັ້ນ oxide ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນ induced ໂດຍ laser ໄດ້.
ເນື່ອງຈາກການສ້າງ LIPSS ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນຂຶ້ນກັບຈໍານວນຂອງກໍາມະຈອນເນື່ອງຈາກການຕອບໂຕ້ລະຫວ່າງກໍາມະຈອນເຕັ້ນ, HSFLs ສາມາດຖືກທົດແທນໂດຍໂຄງສ້າງຂະຫນາດໃຫຍ່ຍ້ອນວ່າການຊ້ອນກັນຂອງກໍາມະຈອນເພີ່ມຂຶ້ນ 19.HSFL ປົກກະຕິຫນ້ອຍເຮັດໃຫ້ຮູບແບບຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນປົກກະຕິຫນ້ອຍ (d-mode) ທີ່ຕ້ອງການສໍາລັບການສ້າງຕັ້ງ LSFL-II.ດັ່ງນັ້ນ, ເມື່ອການທັບຊ້ອນກັນຂອງ \(o_\mathrm {p}\) ເພີ່ມຂຶ້ນ (ເບິ່ງຮູບ 1 ຈາກ de), ຄວາມເປັນປົກກະຕິຂອງ LSFL-II ຫຼຸດລົງ.
ການສຶກສານີ້ໄດ້ສືບສວນຜົນກະທົບຂອງອຸນຫະພູມ substrate ໃນ morphology ດ້ານຂອງ laser ໂຄງສ້າງ DLIP ຮັບການປິ່ນປົວສະແຕນເລດ.ມັນໄດ້ຖືກພົບເຫັນວ່າການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນຂອງ substrate ຈາກ 21 ຫາ 250 ° C ນໍາໄປສູ່ການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມເລິກ ablation ຈາກ 1.75 ຫາ 0.87 µm ໃນ s-polarization ແລະຈາກ 2.33 ຫາ 1.06 µm ໃນ p-polarization.ການຫຼຸດລົງນີ້ແມ່ນເນື່ອງມາຈາກການປ່ຽນແປງຂອງປະເພດ LIPSS ຈາກ LSFL-I ກັບ LSFL-II, ເຊິ່ງກ່ຽວຂ້ອງກັບຊັ້ນ oxide ຂອງຫນ້າດິນ laser induced ໃນອຸນຫະພູມຕົວຢ່າງທີ່ສູງຂຶ້ນ.ນອກຈາກນັ້ນ, LSFL-II ອາດຈະເພີ່ມຄວາມດັນເລືອດເພີ່ມຂຶ້ນເນື່ອງຈາກການຜຸພັງເພີ່ມຂຶ້ນ.ມັນສົມມຸດວ່າໃນລະບົບເຕັກໂນໂລຢີນີ້ທີ່ມີການຊ້ອນກັນຂອງກໍາມະຈອນສູງ, ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານສະເລ່ຍແລະອັດຕາການຄ້າງຫ້ອງໂດຍສະເລ່ຍ, ການປະກົດຕົວຂອງ LSFL-II ຍັງຖືກກໍານົດໂດຍການປ່ຽນແປງຂອງນະໂຍບາຍດ້ານ dislocation ທີ່ເກີດຈາກການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນຂອງຕົວຢ່າງ.ການຮວບຮວມຂອງ LSFL-II ແມ່ນສົມມຸດຕິຖານວ່າເປັນຍ້ອນການສ້າງ nanovoid ຕາມທິດທາງຂອງເມັດພືດ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ HSFL ເປັນຄາຣະວາຂອງ LSFL-II.ນອກຈາກນັ້ນ, ອິດທິພົນຂອງທິດທາງຂອງ polarization ໃນໄລຍະໂຄງສ້າງແລະແບນວິດຂອງໄລຍະເວລາໂຄງສ້າງແມ່ນສຶກສາ.ມັນປະກົດວ່າ p-polarization ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍສໍາລັບຂະບວນການ DLIP ໃນຄວາມເລິກຂອງ ablation.ໂດຍລວມແລ້ວ, ການສຶກສານີ້ເປີດເຜີຍຊຸດຂອງຕົວກໍານົດການຂະບວນການເພື່ອຄວບຄຸມແລະເພີ່ມປະສິດທິພາບຄວາມເລິກຂອງ DLIP ablation ເພື່ອສ້າງຮູບແບບພື້ນຜິວທີ່ກໍາຫນົດເອງ.ສຸດທ້າຍ, ການຫັນປ່ຽນຈາກ LSFL-I ໄປ LSFL-II ແມ່ນຂັບເຄື່ອນດ້ວຍຄວາມຮ້ອນທັງຫມົດແລະອັດຕາການຄ້າງຫ້ອງທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນເລັກນ້ອຍຄາດວ່າຈະມີການຊ້ອນກັນຂອງກໍາມະຈອນຄົງທີ່ເນື່ອງຈາກການເພີ່ມຄວາມຮ້ອນຂອງ buildup24.ທຸກໆດ້ານເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບສິ່ງທ້າທາຍທີ່ຈະມາເຖິງຂອງການຂະຫຍາຍຂະບວນການ DLIP, ສໍາລັບການຍົກຕົວຢ່າງ, ໂດຍຜ່ານການນໍາໃຊ້ລະບົບສະແກນ polygonal49.ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການສ້າງຄວາມຮ້ອນໃຫ້ຫນ້ອຍທີ່ສຸດ, ສາມາດປະຕິບັດຕາມກົນລະຍຸດຕໍ່ໄປນີ້: ຮັກສາຄວາມໄວການສະແກນຂອງເຄື່ອງສະແກນ polygonal ສູງເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້, ໃຊ້ປະໂຍດຈາກຂະຫນາດຈຸດ laser ທີ່ໃຫຍ່ກວ່າ, orthogonal ກັບທິດທາງການສະແກນ, ແລະໃຊ້ ablation ທີ່ດີທີ່ສຸດ.fluence 28. ນອກຈາກນັ້ນ, ແນວຄວາມຄິດເຫຼົ່ານີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ສ້າງພູມສັນຖານລໍາດັບຊັ້ນທີ່ສັບສົນສໍາລັບການທໍາງານຫນ້າດິນແບບພິເສດໂດຍໃຊ້ DLIP.
ໃນການສຶກສານີ້, ແຜ່ນສະແຕນເລດ electropolished (X5CrNi18-10, 1.4301, AISI 304) ຫນາ 0.8 ມມ.ເພື່ອເອົາສິ່ງປົນເປື້ອນອອກຈາກພື້ນຜິວ, ຕົວຢ່າງໄດ້ຖືກລ້າງຢ່າງລະມັດລະວັງດ້ວຍເອທານອນກ່ອນທີ່ຈະໃຊ້ເລເຊີ (ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຢ່າງແທ້ຈິງຂອງເອທານອນ \(\ge\) 99.9%).
ການຕັ້ງຄ່າ DLIP ແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 4. ຕົວຢ່າງໄດ້ຖືກສ້າງຂຶ້ນໂດຍໃຊ້ລະບົບ DLIP ທີ່ຕິດຕັ້ງດ້ວຍແຫຼ່ງເລເຊີ ultrashort pulsed 12 ps ທີ່ມີຄວາມຍາວຄື່ນຂອງ 532 nm ແລະອັດຕາການຄ້າງຫ້ອງສູງສຸດ 50 MHz.ການແຜ່ກະຈາຍທາງດ້ານພື້ນທີ່ຂອງພະລັງງານ beam ແມ່ນ Gaussian.optics ອອກແບບພິເສດໃຫ້ການຕັ້ງຄ່າ interferometric ສອງລໍາເພື່ອສ້າງໂຄງສ້າງເສັ້ນຢູ່ໃນຕົວຢ່າງ.ເລນທີ່ມີຄວາມຍາວໂຟກັສ 100 ມມ ຈະວາງສາຍເລເຊີສອງອັນໃສ່ພື້ນຜິວໃນມຸມຄົງທີ່ຂອງ 6.8\(^\circ\), ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ໄລຍະຫ່າງຂອງພື້ນທີ່ປະມານ 4.5 µm.ຂໍ້ມູນເພີ່ມເຕີມກ່ຽວກັບການຕິດຕັ້ງແບບທົດລອງສາມາດພົບໄດ້ຢູ່ບ່ອນອື່ນ50.
ກ່ອນທີ່ຈະປະມວນຜົນເລເຊີ, ຕົວຢ່າງແມ່ນຖືກຈັດໃສ່ໃນແຜ່ນຄວາມຮ້ອນໃນອຸນຫະພູມສະເພາະໃດຫນຶ່ງ.ອຸນຫະພູມຂອງແຜ່ນຄວາມຮ້ອນໄດ້ຖືກກໍານົດຢູ່ທີ່ 21 ແລະ 250 ° C.ໃນການທົດລອງທັງໝົດ, ເຄື່ອງບິນຜ່ານທາງຂວາງຂອງອາກາດບີບອັດໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ປະສົມປະສານກັບອຸປະກອນລະບາຍອາກາດເພື່ອປ້ອງກັນການຕົກຄ້າງຂອງຝຸ່ນໃນ optics.ລະບົບຂັ້ນຕອນ x,y ຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນເພື່ອຈັດວາງຕົວຢ່າງໃນລະຫວ່າງການສ້າງໂຄງສ້າງ.
ຄວາມໄວຂອງລະບົບຂັ້ນຕອນການຕັ້ງຕໍາແຫນ່ງແມ່ນແຕກຕ່າງກັນຈາກ 66 ຫາ 200 mm/s ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຮັບການຊ້ອນກັນລະຫວ່າງກໍາມະຈອນຂອງ 99.0 ກັບ 99.67 \(\%\) ຕາມລໍາດັບ.ໃນທຸກກໍລະນີ, ອັດຕາການຄ້າງຫ້ອງໄດ້ຖືກແກ້ໄຂຢູ່ທີ່ 200 kHz, ແລະພະລັງງານສະເລ່ຍແມ່ນ 4 W, ເຊິ່ງໃຫ້ພະລັງງານຕໍ່ກໍາມະຈອນຂອງ 20 μJ.ເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂອງລຳແສງທີ່ໃຊ້ໃນການທົດລອງ DLIP ແມ່ນປະມານ 100 µm, ແລະຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານເລເຊີສູງສຸດແມ່ນ 0.5 J/cm\(^{2}\).ພະລັງງານທັງໝົດທີ່ປ່ອຍອອກມາຕໍ່ຫົວໜ່ວຍພື້ນທີ່ແມ່ນຄວາມຄ່ອງແຄ້ວສະສົມສູງສຸດທີ່ກົງກັບ 50 J/cm\(^2\) ສໍາລັບ \(o_{\ mathrm {p}}\) = 99.0 \(\%\), 100 J/cm \(^2\) ສໍາລັບ \(o_{\ mathrm {p))\)=99.5\(\%\) ແລະ 150 J/cm\(^2\) ສໍາລັບ \(o_{ \mathrm {p} }\ ) = 99.67 \(\%\).ໃຊ້ແຜ່ນ \(\lambda\)/2 ເພື່ອປ່ຽນ Polarization ຂອງເລເຊີ.ສໍາລັບແຕ່ລະຊຸດຂອງພາລາມິເຕີທີ່ໃຊ້, ພື້ນທີ່ປະມານ 35 × 5 ມມ\(^{2}\) ແມ່ນໂຄງສ້າງຢູ່ໃນຕົວຢ່າງ.ການທົດລອງທີ່ມີໂຄງສ້າງທັງໝົດໄດ້ຖືກດໍາເນີນພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂແວດລ້ອມ ເພື່ອຮັບປະກັນການນຳໃຊ້ອຸດສາຫະກໍາ.
morphology ຂອງຕົວຢ່າງໄດ້ຖືກກວດສອບໂດຍໃຊ້ກ້ອງຈຸລະທັດ confocal ທີ່ມີການຂະຫຍາຍ 50x ແລະຄວາມລະອຽດ optical ແລະຕັ້ງຂອງ 170 nm ແລະ 3 nm, ຕາມລໍາດັບ.ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ຂໍ້ມູນພູມສັນຖານທີ່ເກັບກໍາໄດ້ຖືກປະເມີນໂດຍໃຊ້ຊອບແວການວິເຄາະດ້ານ.ສະກັດໂປຣໄຟລ໌ຈາກຂໍ້ມູນພູມສັນຖານຕາມ ISO 1661051.
ຕົວຢ່າງຍັງຖືກສະແດງໂດຍໃຊ້ກ້ອງຈຸລະທັດເອເລັກໂຕຣນິກສະແກນດ້ວຍແຮງດັນເລັ່ງ 6.0 kV.ອົງປະກອບທາງເຄມີຂອງຫນ້າດິນຂອງຕົວຢ່າງໄດ້ຖືກປະເມີນໂດຍໃຊ້ໄຟລ໌ແນບ X-ray spectroscopy (EDS) ທີ່ມີແຮງດັນທີ່ເລັ່ງ 15 kV.ນອກຈາກນັ້ນ, ກ້ອງຈຸລະທັດທາງ optical ທີ່ມີຈຸດປະສົງ 50x ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອກໍານົດ morphology granular ຂອງໂຄງສ້າງຈຸນລະພາກຂອງຕົວຢ່າງ. ກ່ອນນັ້ນ, ຕົວຢ່າງໄດ້ຖືກຝັງໄວ້ທີ່ອຸນຫະພູມຄົງທີ່ຂອງ 50 \(^\circ\)C ເປັນເວລາຫ້ານາທີໃນຮອຍເປື້ອນສະແຕນເລດທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງອາຊິດ hydrochloric ແລະ nitric acid 15-20 \(\%\) ແລະ 1\( -<\)5 \(\%\), ຕາມລໍາດັບ. ກ່ອນນັ້ນ, ຕົວຢ່າງໄດ້ຖືກຝັງໄວ້ທີ່ອຸນຫະພູມຄົງທີ່ຂອງ 50 \(^\circ\)C ເປັນເວລາຫ້ານາທີໃນຮອຍເປື້ອນສະແຕນເລດທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງອາຊິດ hydrochloric ແລະ nitric acid 15-20 \(\%\) ແລະ 1\( -<\)5 \(\%\), ຕາມລໍາດັບ. Перед этим образцы травили при постоянной температуре 50 \(^\circ\)С в течение пяти минут в зайске прайске ой и азотной кислотами концентрацией 15-20 \(\%\) ແລະ 1\( -<\)5 \( \%\) сответственно. ກ່ອນນັ້ນ, ຕົວຢ່າງໄດ້ຖືກຝັງຢູ່ໃນອຸນຫະພູມຄົງທີ່ຂອງ 50 \(^\circ\)C ເປັນເວລາຫ້ານາທີໃນສີສະແຕນເລດທີ່ມີອາຊິດ hydrochloric ແລະ nitric ທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງ 15-20 \(\%\) ແລະ 1\(. -<\)5 \(\%\) ຕາມລໍາດັບ.在此之前，样品在不锈钢染色液中以50 \(^\circ\)C的恒温蚀刻五分钟，盐酸和硝馸浓\)5 \ (\%\), 分别.在此之前，样品在不锈钢染色液中以50 \(^\circ\)C (\%\), 分别.ກ່ອນນັ້ນ, ຕົວຢ່າງໄດ້ຖືກດອງເປັນເວລາຫ້ານາທີທີ່ອຸນຫະພູມຄົງທີ່ຂອງ 50 \(^\circ\)C ໃນການແກ້ໄຂການຍ້ອມສີສໍາລັບເຫລໍກສະແຕນເລດທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງອາຊິດ hydrochloric ແລະ nitric 15-20 \(\%\) ແລະ 1. \.(-<\)5 \ (\%\) соответственно. (-<\)5 \ (\%\) ຕາມລໍາດັບ.
ແຜນວາດແຜນວາດຂອງການທົດລອງການຕິດຕັ້ງ DLIP ສອງລຳ, ລວມທັງ (1) ເລເຊີ beam, (2) a \(\lambda\)/2 plate, (3) ຫົວ DLIP ທີ່ມີການຕັ້ງຄ່າ optical ທີ່ແນ່ນອນ, (4) ) ແຜ່ນຮ້ອນ, (5) ຂ້າມ fluidic , (6) x,y ຂັ້ນຕອນການຈັດຕໍາແຫນ່ງແລະ (7) ຕົວຢ່າງຂອງສະແຕນເລດ.ສອງ beams superimposed, ວົງເປັນສີແດງຢູ່ເບື້ອງຊ້າຍ, ສ້າງໂຄງສ້າງເສັ້ນຢູ່ໃນຕົວຢ່າງຢູ່ທີ່ມຸມ \(2\theta\) (ລວມທັງທັງ s- ແລະ p-polarization).
ຊຸດຂໍ້ມູນທີ່ໃຊ້ ແລະ/ຫຼື ວິເຄາະໃນການສຶກສາປະຈຸບັນແມ່ນມີໃຫ້ຈາກຜູ້ຂຽນຕາມການຮ້ອງຂໍທີ່ສົມເຫດສົມຜົນ.
ເວລາປະກາດ: ມັງກອນ-07-2023