Разрушение полиметилметакрилата при воздействии на его поверхность лазерного излучения

Abstract

Проведено сравнение результатов воздействия лазерного излучения на полиметилметакрилат при различных условиях: на воздухе при нормальном давлении, на воздухе при пониженном давлении и в воде. Показано, что процесс разрушения материала в указанных условиях имеет существенные отличия. В частности, при помещения облучаемого образца в атмосферу воздуха, имеющего нормальное давление, на поверхности мишени образуется и развивается кратер. Существенно, что развитие кратера протекает неравномерно: сначала увеличивается его диаметр, и только после того, как он (диаметр) становится в полтора раза больше диаметра пятна фокусировки лазерного излучения, рост кратера приобретает трехмерный характер. При расположении облучаемого образца в камере с пониженным давлением и в воде излучение лазера свободно проникает вглубь материала, что позволяет формироваться очагам пробоя в объеме образца на дефектах и неоднородностях. При этом развитие каверн, расположенных ближе к облучаемой поверхности, препятствует развитию более удаленных каверн (экранировка). При отсутствии доступа кислорода кратер на поверхности облучаемого образца не образуются. Следовательно, основным механизмом образования кратера на поверхности полиметилметакрилата при его лазерной обработке является горение пластика.