據(jù)悉，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)分子激光誘導(dǎo)CaF2晶體的損傷機(jī)理。

中科院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所、合肥物理科學(xué)研究院（HFIPS）進(jìn)行了一項(xiàng)研究，描述了CaF2的損傷機(jī)理晶體是紫外射線（UV）光學(xué)系統(tǒng)中的重要組成部分，并得出結(jié)論，它與解理平面和滑動(dòng)系統(tǒng)密切相關(guān)。

準(zhǔn)分子激光誘導(dǎo)CaF2晶體損傷機(jī)理研究。

相關(guān)結(jié)果發(fā)表在《Applied Surface Science》上。

該團(tuán)隊(duì)由LIANG Xu教授和SHAO Jingzhen教授領(lǐng)導(dǎo)，利用自主研發(fā)的KrF準(zhǔn)分子激光研究了激光誘導(dǎo)損傷特性，分析了三種不同晶平面表面形貌的形成機(jī)理。

激光損傷原理圖。

"我們研究了的解平面，滑移系統(tǒng)〈110〉，晶體平面，滑移系統(tǒng)和解理平面之間的角關(guān)系。"SHAO解釋說(shuō)，"并發(fā)現(xiàn)正是CaF2晶體的結(jié)構(gòu)特征導(dǎo)致了不同晶面上的不同機(jī)械性能。”

CaF2晶體直接影響紫外光學(xué)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和壽命。因此，科學(xué)家們將注意力轉(zhuǎn)向了紫外激光與CaF2相互作用的過(guò)程和機(jī)制，提高晶體的抗激光損傷性。

研究了(1 1 0)、(1 1 0)和(1 0 0)晶面定向CaF2晶體的平均粗糙度(Sa)圖像。

在這項(xiàng)研究中，科學(xué)家們用這種248nm的準(zhǔn)分子激光器在CaF2晶體上完成了激光輻照實(shí)驗(yàn)。他們獲得了三種不同CaF2晶體平面（100）、（110）和（111）的損傷形態(tài)演變和激光誘導(dǎo)損傷閾值。

結(jié)果顯示出不同的損傷形態(tài)。平面（111）的損傷表現(xiàn)為層狀剝落現(xiàn)象，而平面（110）和平面（100）則表現(xiàn)為爆裂狀損傷，起源于裂紋或局部損傷點(diǎn)。

隨著激光能量密度的增加，CaF2晶體的損傷形態(tài)發(fā)生了演變。

這些結(jié)果為不同晶面的CaF2晶體在紫外激光系統(tǒng)中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

來(lái)源：KrF excimer laser induced damage and its mechanism of CaF2 singlecrystal with (1 1 1), (1 1 0) and (1 0 0) planes，Applied SurfaceScience，10.1016/j.apsusc.2022.152716