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Femtosecond pulse laser ablation of anodic oxide coatings on aluminium alloys with on-line acoustic observation

  • The 125-fs laser ablation behaviour (800 nm) of aluminium and anodic oxide coatings on an AlMgSi1 alloy was investigated. The multi-pulse ablation threshold of aluminium at 1.2 J cm-2 was less than that of the oxides of 2–3 J cm-2. Aluminium exhibited a single pulse modification (melting) threshold of 0.3 J cm-2. These values derived from an evaluation of the crater geometry coincided with on-line acoustic measurements. The detected microphone voltage amplitude increased linearly with the laser fluence. The morphology of the ablation craters on aluminium indicated melt formation and displacement of a homogeneous melt phase due to the recoil action of the expanding metal vapour. The laser-processed ceramic oxide phases, on the other hand, showed a spongy resolidified melt layer, which denotes a collocated in-depth formation both of a melt and a gas phase. These phenomena are discussed in terms of the relative dominance of penetration depth of laser light and heat affected zones in theThe 125-fs laser ablation behaviour (800 nm) of aluminium and anodic oxide coatings on an AlMgSi1 alloy was investigated. The multi-pulse ablation threshold of aluminium at 1.2 J cm-2 was less than that of the oxides of 2–3 J cm-2. Aluminium exhibited a single pulse modification (melting) threshold of 0.3 J cm-2. These values derived from an evaluation of the crater geometry coincided with on-line acoustic measurements. The detected microphone voltage amplitude increased linearly with the laser fluence. The morphology of the ablation craters on aluminium indicated melt formation and displacement of a homogeneous melt phase due to the recoil action of the expanding metal vapour. The laser-processed ceramic oxide phases, on the other hand, showed a spongy resolidified melt layer, which denotes a collocated in-depth formation both of a melt and a gas phase. These phenomena are discussed in terms of the relative dominance of penetration depth of laser light and heat affected zones in the investigated materials with strongly varying optical and thermodynamical properties.zeige mehrzeige weniger

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Metadaten
Autor*innen:Jörg KrügerORCiD, P. Meja, M. Autric, Wolfgang Kautek
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Applied surface science
Jahr der Erstveröffentlichung:2002
Verlag:North-Holland
Verlagsort:Amsterdam
Jahrgang/Band:186
Ausgabe/Heft:1-4
Erste Seite:374
Letzte Seite:380
Freie Schlagwörter:Acoustic measurement; Aluminium; Aluminium oxide; Laser ablation; Microphone
ISSN:0169-4332
ISSN:1873-5584
Verfügbarkeit des Dokuments:Physisches Exemplar in der Bibliothek der BAM vorhanden ("Hardcopy Access")
Bibliotheksstandort:Sonderstandort: Publica-Schrank
Datum der Freischaltung:19.02.2016
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:27.01.2005
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