Page 63 - ДисМокрий21

63

де m – маса випарованої речовини, t – тривалість лазерного імпульсу, s – площа

плями лазерного променя.

Особливістю металів є високий коефіцієнт відбивання світла. Тому значна

частина світлової енергії відбивається і не поглинається в металі. В деяких

випадках для зменшення коефіцієнту відбивання на метал наносять поглинаюче

покриття. Крім того абляції може ускладнюватись поглинанням лазерного

випромінювання в парах випарованої речовини металу. Оскільки тиск цих парів

є досить високий, то в них можлиий оптичний пробій з утворенням плазми

[161]. Наявність плазми може блокувати подальше надходження оптичної

енергії до зразка, оскільки їй притаманний високий коефіцієнт оптичного

поглинання. За оцінками, наведеними у праці [159], стверджується, що за

2
8
інтенсивності лазерного випромінювання (1–3)·10 Вт/см можна отримати
акустичну хвилю із зміщенням 6·10 -9 м. Таку інтенсивність лазерного

випромінювання можна отримати з допомогою імпульсних твердотільних
лазерів. Цей спосіб збудження не завжди можна застосовувати, оскільки в

процесі абляції випаровується тонкий шар речовини, і тому він не є повністю
неруйнівним.

Найбільш поширеним є механізм, пов’язаний з тепловим розширенням
матеріалу, в якому збуджується акустична хвиля. Він є менш ефективним

порівняно із попереднім, проте не призводить до руйнування поверхні зразка.

Поверхнева ділянка зразка нагрівається внаслідок поглинутої оптичної енергії.

За рахунок термічного розширення виникає акустичний імпульс, який

поширюється в матеріалі зразка. Високий коефіцієнт поглинання світла певним

чином обмежує поглинуту потужність оптичного імпульсу, оскільки в області

поглинання можна легко досягнути температури плавлення металу. Час

-11
релаксації енергії в молекулярній системі становить 10 – 10 -13 с. [157]. Поле
механічних напружень визначається розмірами лазерного пучка, пружними та

теплофізичними характеристиками середовища.