因此 ， 对流对凹凸形成整个过程的贡献主要与沟槽的形成有关 。 为了评估这一假设 ， 并研究凸点而非凹槽是否是由对流形成的 ， 对覆盖凸点的表面进行了聚焦离子束（FIB）切割 。
3.3对流对隆起形成的贡献
图5显示了凹凸曲面的俯视图和为FIB切割选择的凹凸的放大图像 。 切割之前 ， 整个表面覆盖有铂保护层 ， 该保护层在图5c ， d中以白色层可见 。 为了产生强烈的晶粒取向对比 ， 在图5c ， d中使用离子束进行成像 。 上部晶粒呈针状 。 尽管这些颗粒表明存在热影响区 ， 但没有清晰的熔池轮廓 。 因此 ， 无法区分该区域是否最终被熔化 ， 也无法区分Ti的六边形紧密堆积(hcp)和体心晶体(bcc)体系之间的相边界是否仅仅交叉 。 因此 ， 对样品进行了额外的能量过滤透射电镜(EF-TEM)图像采集 。
图5a）显示了低放大率下机加工表面的俯视SEM图像 。 b）显示了为FIB切割选择的凹凸的SEM图像 。 在c）和d）中 ， 为了产生强烈的晶粒取向对比度 ， 使用30?kV用于成像 。 d）中的白色虚线表示hcp和bcc系统之间的边界 。 白色顶层是一层沉积的铂涂层 。
图6中的EF-TEM图像显示 ， 激光研磨的样品中有凸起的a)和没有凸起的b)的氧化物含量有明显的差异(蓝色部分) 。 注意 ， 凹凸表面的氧化物层厚度为<200 nm ， 加工过但光滑的表面的氧化物层厚度为<50 nm 。 在100 nm深度时 ， 凹凸表面仍有≈50%的氧存在 。 这种高氧含量在任何深度的光滑样品中都达不到 。 由于两种情况下的强度相同 ， 因此 ， 能量穿透深度和融合深度应该是相当的 ， 如图6a所示的氧浓度的增加必然受到扫描速度的影响 ， 进而受到热积累的影响 。
图6能量过滤透射电子显微镜(EF-TEM)图像 。
图7显示了凝固时间和最大熔体深度 。 显然 ， 扫描速度对熔体深度的影响很小 ， 主要受中等重复率下的注量的影响 ， 但对凝固时间的影响很大 。 因此 ， 在慢扫描速度下 ， 较强的热量积累会延迟凝固 ， 从而为流体动力不稳定性的发展提供更多的时间 。
图7不同扫描速度下的凝固时间（实线）和最大熔体深度（虚线）；激光参数与图2中设置的参数相同 。 在较低扫描速度下 ， 较强的热积累表明对凝固时间的影响远大于对熔体深度的影响 。
3.4地表构造成因：IED相关构造形成
假设电子系统中存在IED（图1中的pri/sec调制） ， 强烈的电子-声子耦合会导致强烈的能量限制 ， 从而导致IED在能量转移到晶格期间的守恒 。 这可以直观地理解为有利于结构形成 。 强耦合已被讨论为强LSFL形成的关键参数 。 然而 ， 到目前为止 ， 这是通过假设一个常数耦合系数G并通过材料比较来建模的 。 我们假设一种耦合因子取决于电子温度Te的单一材料 。 因此 ， 我们研究了是否可能通过改变脉冲强度来影响结构形成 ， 从而影响Te 。 烧蚀压力对结构形成的贡献预计也会随着注量的增加而增加 。
图8显示了增加脉冲能量的铣削Ti的SEM图像 。 图8中的左栏显示了整个烧蚀区域 。 与钢的观察结果相比 ， 暗区显示出随注量增加而减少的隆起 ， 其中隆起的出现通常随注量的增加而增加 。
图8增加脉冲能量的铣削Ti的SEM图像 。
在图8a中 ， 凹凸成组出现 。 如图8c所示 ， 这些组合并在一起 ， 只留下几个没有凸起的区域 。 鉴于LSFL的形成取决于晶体取向和到晶界的距离 ， 预计多晶材料会出现这种分组现象 。 最近 ， 人们广泛研究和讨论了线状缺陷和晶粒分布对LSFL和更大结构形成的影响 。
图8b中较低的插图显示了在较高探测器角度（相同放大率）下的记录 ， 使凹槽更加可见 。 g型信号在FFT（靠近中心的信号）中再次强烈表示 ， 尤其是在图8d中 。 看起来凹凸不平的地方又长出来了 。 虽然在100℃时热量积累较低?kHz时 ， 较高的注量导致凝固的强烈延迟 。 这可能是以往研究中针对低重复率所报告的沟槽高通量阈值的原因 。
在图8e、f中 ， 只有烧蚀正方形的边缘显示出较大的结构 。 这种效应有时被称为边缘加深 ， 与墙壁的强偏振反射有关 。
关于图8h ， 进行了50次扫描 ， 以验证即使进行了大量扫描 ， 也没有出现隆起 。 图8h所示表面没有较大的结构 。
在图8中 ， 通常情况下 ， 随着通量的增加 ， 会出现更多的颠簸 。 这些实验结果表明 ， IED或电子-声子耦合分别随注量或强度的增加而发生变化 。 为了支持实验的这种解释 ， 实验使用了电子-声子耦合模型 。
3.5理论建模
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