一次测量就能提取了大约25万个数据点，这个观察激光与材料相互作用的新方法“绝了”

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视频介绍

激光在现代世界中的应用非常广泛。特别是在制造领域，激光可以操作的精度水平远高于等效的物理工具。尽管数十年来，人类对激光及其应用进行了大量研究，但几乎没有一种方法可以准确、有效的观察其与材料相互作用的精细细节。但是，就在前不久，日本东京大学的研究人员宣布，他们找到了一种使用低成本的设备，从生产激光器中获取此类数据的方法，该设备可以极大地提高用激光切割或蚀刻物品的准确性。这种新的方法可以用来确定和预测由激光脉冲产生的孔的深度，而不是基于数十个或数百个观测值。这一发现是改善激光加工可控性的重要一步。为了测量激光切割到表面的深度，通常需要数十或数百个深度读数。这对于快速、自动化的激光生产系统来说是一个巨大的障碍。在研究过程中，团队想知道如何利用尽可能少的信息来确定激光孔的深度。这促使他们研究了激光脉冲通量，即脉冲在给定区域内传递的光能。直到最近，仍需要昂贵的成像设备来观察这种通量，而这种仪器通常缺乏足够的分辨率。但由于电子和光学领域的发展，相对简单的Raspberry Pi2型摄像机本就足够完成这项工作了。当他们的测试激光设备在蓝宝石上打孔时，照相机直接记录了激光脉冲的通量分布。然后，激光显微镜测量孔的形状。通过将这两个结果叠加并使用一些现代的数值方法，该团队得出了一个庞大而可靠的数据集，该数据集可以准确地告诉你，通量和孔深之间的关系。这相当于从一次测量中提取了大约25万个数据点。这中激光与材料相互作用的新方法可以有效地为机器学习和新的数值模拟方法提供大数据，以提高激光加工的精度和可控性。这项成就可能对实验室，商业和工业应用产生广泛的影响。