科学家发现准分子激光诱导CaF2晶体的损伤机理

江苏激光联盟导读：

据悉，科学家发现准分子激光诱导CaF2晶体的损伤机理。

中科院安徽光学精密机械研究所、合肥物理科学研究院（HFIPS）进行了一项研究，描述了CaF2的损伤机理晶体是紫外射线（UV）光学系统中的重要组成部分，并得出结论，它与解理平面和滑动系统密切相关。

准分子激光诱导CaF2晶体损伤机理研究。

相关结果发表在《Applied Surface Science》上。

该团队由LIANG Xu教授和SHAO Jingzhen教授领导，利用自主研发的KrF准分子激光研究了激光诱导损伤特性，分析了三种不同晶平面表面形貌的形成机理。

激光损伤原理图。

"我们研究了{111}的解平面，滑移系统{100}〈110〉，晶体平面，滑移系统和解理平面之间的角关系。"SHAO解释说，"并发现正是CaF2晶体的结构特征导致了不同晶面上的不同机械性能。”

CaF2晶体直接影响紫外光学系统的稳定性和寿命。因此，科学家们将注意力转向了紫外激光与CaF2相互作用的过程和机制，提高晶体的抗激光损伤性。

研究了(1 1 0)、(1 1 0)和(1 0 0)晶面定向CaF2晶体的平均粗糙度(Sa)图像。

在这项研究中，科学家们用这种248nm的准分子激光器在CaF2晶体上完成了激光辐照实验。他们获得了三种不同CaF2晶体平面（100）、（110）和（111）的损伤形态演变和激光诱导损伤阈值。

结果显示出不同的损伤形态。平面（111）的损伤表现为层状剥落现象，而平面（110）和平面（100）则表现为爆裂状损伤，起源于裂纹或局部损伤点。

随着激光能量密度的增加，CaF2晶体的损伤形态发生了演变。

这些结果为不同晶面的CaF2晶体在紫外激光系统中的应用奠定了基础。

来源：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