Развитие пароплазменного облака при лазерном воздействии на образец, находящийся в жидкости

Экспериментально исследован процесс формирования парогазового образования у поверхности облучаемого металла. Изучены особенности изменения формы и размеры парогазового «пузыря» на разных стадиях процесса, в том числе и после завершения лазерной обработки материала. Установлено, что при использовании из- лучения лазера ГОР-100М, работающего в режиме свободной генерации (длительность импульса – 1,2 мс, плотность потока ~ 106 Вт/см2), форма поверхности кратера, формирующегося на поверхности расположенного в воде облучаемого образца, принципиально отличается от топографии лунки, которая сформировалась в результате воздействия лазерного импульса с теми же параметрами на аналогичный образец, окруженный воздухом при нормальном давлении (105 Па). Показано, что существенное отличие формы поверхности кратера, сформировавшегося в результате воздействия лазерного импульса с одинаковыми параметрами на одинаковые образцы, окруженные воздухом и водой, определяется принципиально различным характером течения плазмы и парогазовой смеси в указанных случаях.

1. Гладуш, Г. Г. Особенности сварки металлов излучением импульсно-периодическогоNd:YAG-лазера малой мощности / Г. Г. Гладуш, A. Ф. Глова, С. В. Дробязко // Квантовая электроника. – 2006. – Т. 36, № 11. – С. 1080–1082.

2. Лазерная прошивка сверхглубоких микронных отверстий в различных материалах при программируемом управлении параметрами лазерной генерации / Т. Т. Басиев [и др.] // Квантовая электроника. – 2007. – Т. 37, № 1. – С. 99–102.

3. Влияние длительности импульса на графитизацию алмаза в процессе лазерной абляции / В. В. Кононенко [и др.] // Квантовая электроника. – 2005. – Т. 35, № 3. – С. 252–256.

4. Вейко, В. П. Лазерная аморфизация стеклокерамик: основные закономерности и новые возможности изготовления микрооптических элементов / В. П. Вейко, К. К. Киеу // Квантовая электроника. – 2007. – Т. 37, № 1. – С. 92–98.

5. Взаимодействие лазерного излучения с металлами / А. М. Прохоров [и др.]. – М.: Наука, 1982. – 537 с.

6. Барихин, Б. А. Скоростная голографическая киносъемка лазерной плазмы / Б. А. Барихин, А. Ю. Иванов, В. И. Недолугов // Квантовая электроника. – 1990. – Т. 17, № 11. – С. 1477–1480.

7. Вест, Ч. Голографическая интерферометрия / Ч. Вест. – М.: Мир, 1982. – 504 с.

8. Особенности формирования кратера на поверхности металла, облучаемого повторяющимися лазерными импульсами / Н. А. Босак [и др.] // Квантовая электроника. – 1999. – Т. 27, № 1. – С. 69–72.

9. Spectroscopic characterization of laser ablation in liquids / A. Butsen [et al.] // VII International conference “Plasma physics and plasma technology” (Minsk, September 17–21, 2012): contributed papers: in 2 vol. – Minsk: Kovcheg, 2012. – Vol. 1. – P. 220–223.