[发明专利]一种激光诱导双空泡的方法及装置

权利要求书

1.一种激光诱导双空泡的方法，其特征在于：待加工材料浸泡固定于液体介质中，激光垂直作用于液体介质和待加工材料表面，且满足：

J＝J₀+J₁+K·H+Q且H>R₀+R₁

在激光聚焦点和待加工材料表面产生双空泡；

其中：J为激光能量，J₀是液体介质的击穿阈值，J₁为待加工材料表面的击穿阈值，K为激光在液体介质中单位长度损耗系数，Q为激光能量富余度，H为激光聚焦点至待加工材料表面的距离，R₀为激光能量为J₀的激光作用于液体介质中产生的空泡半径，R₁为激光能量为J₁的激光作用于待加工材料表面产生的空泡的半径。

2.根据权利要求1所述的一种激光诱导双空泡的方法，其特征在于：所述Q取值为0-200mJ/cm²。

3.根据权利要求1所述的一种激光诱导双空泡的方法，其特征在于：所述待加工材料为铝、铜、铁、锌或钛合金中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种激光诱导双空泡的方法，其特征在于：所述液体介质是水、硅油或电解质溶液中的一种。

5.一种实现权利要求1所述激光诱导双空泡的方法的装置,包括激光器控制面板、激光器、反射镜、激光扩束系统，所述激光扩束系统包括激光扩束器和聚焦透镜，其特征在于：所述激光器控制面板与激光器相连接，控制激光器激光的输出；所述激光器发出的光束经过反射镜反射至激光扩束器上；所述聚焦透镜将激光扩束器的输出光束聚焦于待加工材料表面上方距离为H处；所述待加工材料浸泡固定于盛放液体介质的容器中；通过激光器控制面板设置激光能量参数为J＝J₀+J₁+K·H+Q，调节所述容器位置满足H>R₀+R₁；

其中：J为激光能量参数，J₀是液体介质的击穿阈值，J₁为待加工材料表面的击穿阈值，K为激光在液体介质中单位长度损耗系数，Q为激光能量富余度，H为激光聚焦点至待加工材料表面的距离，R₀为激光能量为J₀的激光作用于液体介质中产生的空泡半径，R₁为激光能量为J₁的激光作用于待加工材料表面产生的空泡的半径。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：还包括计算机，所述计算机与所述激光器控制面板连接。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：还包括三维移动平台和三维移动平台控制面板，所述容器置于三维移动平台上，所述三维移动平台控制面板分别与所述计算机和所述三维移动平台连接。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：还包括扩束聚焦系统控制面板，所述扩束聚焦系统控制面板分别与所述计算机和所述激光扩束系统。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述待加工材料为钛合金，所述液体介质为水介质，其中J＝150mJ，H＝10mm。