Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕШ. Среди разнообразных практических при-ыенекй лазероз видной месго занимают технологические и аналитические методы, в которых используется воздействие на погло-
дзкицїє материалы импульсного излучения с интенсивностью q ~
Т 10 2 ' »10 - Ю Вт/см . К ним относятся лазерные метода формирования
іленок и,модификации поверхносмых слоев кристаллов, размерная
і термохимическая обработка материалов, лазерные масс-спектро-
штрил и спектральный анализ.
Ввиду многообразия взаимосвязанных процессов, происходящих при лазерном воздействии, до сих юр отсутствует единая есретическая модель испарения вещества в, данном режиме. Источником информации, необходимой для оптимизации технологически и аналитических методов, служат експериментзлыше и теоре-ические работы, направленные на .изучение отдельных сторон занмодейстЕия излучения с мншеньи. Несмотря на большое число аких исследований, мокко выделить ряд нерешенных вопросов, редставляющих физический интерес и имеющих прикладное значене. К ній) относятся рассматриваемые в диссертационной работе опросы о елияиии условий облучения мишеней и индивидуальных ьойств веществ на формирование крупномасштабного рельефа по-зрхяоети, фазового состава и пространственной структуры проектов эрозии.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ состояла в исследовании данамики формирования эозионного потока под действием лазерного излучения с длиной
хянн X = 1,06 мкм, длительностью голгульса т = 10-30 не
і 7 10 2
интенсивностью q «10 — 10 Бт/см при диаметре зоны, испаре-
ія d= 0,01 - 1 мм и включала в себя следующие задачи:
1. Изучение особенностей испарения вещества в условиях'
^одномерного разлета плазмы.
2. Исследование угловых характеристик разлета испаренного
щества.
3. Изучение механизмов образования крупномасштабного рельефа поверхности и выноса капель расплава с якшени. HAVMH&H НОВИЗНІ работы заключается в следующем:
-
Экспериментально исследовано влияние размера облученного пятна на динамику испарения поглощзщих материалов. Измерены временные аьисимоети оптической толщины эрозионной плазма в диапазоне d = 20 - 100 мкм.
-
Экспериментально установлена зависимость пространственной структуры й»фазоБОГо состава лазерного факела от тепло-физических свойств мишеней.
-
Экспериментально и численно исследованы зависимости углового распределения испаренного материала от условий облучения (q, Т,d) и свсйста вещества мишени.. Обнаружен оффект резкого измерения ширины распределения при d " 0,7 мм. Численно исследована динамика формирования углового распределения.
4. Доследован механизм образования крупномасштабных
структур с характерным размером в плоскости мишени Ї0 - 30 мкм
5. Найдены механизмы, выноса капель расплава с поверхности
мишени. <* "оеделены критерии отрыва капель и их средние размеры
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ диссертации состоит в следующем: Резулг^аты исследования зависимостей скорости испарения и состава эрозионной плазмы от размера облученного пятна могут быть использованы в лазерных спектральном анализ-:- и масс-спек-трометрии при решении задач микролокального анализа. Сведения о механизме удаления расплава с поверхности юшек:' могут быть привлечены для объяснения процессоз размерной обработки материалов. При выборе оптимальных условий нанесения тонких пленок необходима информация о ширине углового распределения различных материаловги присутствии в потоке капель кидкой фазы Предложенные в работе модели позволяют проводить оценки.параметров излучения, обеепечизащих формирование эрозионного потока с требуемой равномерностью распределения частиц и не содержащего
.-3-
макроЕКлючекий.
АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ. Материалы диссертации докладывались на ІУ, У, УІ, УП и УШ Всесоюзних конференциях го нерезонансному рзакмодействию оптического излучения с веществом (Ленинград, 1878; Ленинград, 1981; Паланга, 1984; Ленинград,1988; Ленинград,1990), У Всесоюзной конференции по получению п анализу веществ особой чистоти (Москбз, 1976), Всесоюзных конфе-ренциях -"Применение лазеров б технологии" (Ленинград, 1981; Таллин, 1987), X Всесоюзной конференции по когерентной и нелинейной оптике (Киев, 1980), Всесоюзном симпозиуме по взаимодействию атомных частиц с поверхностью твердого тела (Ташкент, 1979); У Всесоюзном семинаре "Фотофизика поверхности" (Ленинград, 1939).
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИЙ. Диссертация состоит из введения, трех глав и заключения. -Она содержит І0І страницу основного текста, 43 рисунка и 4 таблицы. Список литературы включает 139 наименований.
