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Updated: Sep 10, 2025
11:34
Subsurface Defect Localization by Structured Heating Using Laser Projected Photothermal Thermography
Published on: May 15, 2017
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Correlación dependiente de la longitud de onda de la periodicidad de LIPSS y la profundidad de penetración del láser
Nitin Chaudhary1, Chavan Akash Naik2, Shilpa Mangalassery1
1School of Physics, University of Hyderabad, Gachibowli, Hyderabad, 500046, India.
Beilstein journal of nanotechnology
|August 21, 2025
Resumen
Los investigadores exploraron las estructuras de superficie periódicas inducidas por láser (LIPSS) en acero inoxidable. Encontraron que la periodicidad y la profundidad de LIPSS se correlacionan con la longitud de onda del láser, revelando efectos plasmáticos en la modificación del material.
Área de la Ciencia:
- Ciencias de los materiales
- Ingeniería de superficies
- Interacción láser-materia
Sus antecedentes:
- Las estructuras de superficie periódicas inducidas por láser (LIPSS) son patrones a nanoescala formados en las superficies de los materiales por irradiación láser.
- La comprensión de la formación de LIPSS es crucial para la modificación y las aplicaciones avanzadas de la superficie.
Objetivo del estudio:
- Investigar la formación y las características de LIPSS en láminas finas de acero inoxidable utilizando varias longitudes de onda de láser.
- Para analizar la relación entre la longitud de onda del láser, la periodicidad espacial de LIPSS y la profundidad de penetración del láser.
- Explorar los mecanismos subyacentes, incluida la reorganización del material plasmático, que influyen en la formación de LIPSS.
Principales métodos:
- Irradiación de una lámina de acero inoxidable de 100 μm de espesor con longitudes de onda del láser de 400 a 2400 nm.
- Generación sistemática de LIPSS de baja frecuencia espacial (LSFL) y de alta frecuencia espacial (HSFL).
- Microscopía electrónica transversal para determinar la profundidad de penetración del láser o la zona afectada por el láser.
Principales resultados:
- Se logró la generación simultánea de LSFL y HSFL.
- Se observó una correlación lineal entre la periodicidad espacial de LIPSS (LSFL y HSFL) y la longitud de onda del láser hasta 2000 nm.
- La profundidad de penetración del láser mostró una tendencia paralela, alcanzando un máximo de ~ 13 μm a 2000 nm, y posteriormente disminuyendo.
- Se identificaron efectos de reorganización del material plasmático como significativos en longitudes de onda más altas.
Conclusiones:
- El estudio demuestra una clara correlación entre la longitud de onda del láser, las características de LIPSS y la profundidad de penetración en el acero inoxidable.
- Los hallazgos destacan el papel de los efectos plasmáticos en la formación de LIPSS, ofreciendo nuevos conocimientos sobre las interacciones láser-material.
- Esta investigación contribuye a la comprensión fundamental de LIPSS y tiene aplicaciones potenciales en ingeniería de superficies.
