Исследования процессов образования нанопорошков Al2O3, AlN и Al в плазме при воздействии расфокусированных сдвоенных лазерных импульсов на алюминий в атмосфере воздуха

Abstract

Для установления условий оптимального влияния расфокусировки сдвоенных лазерных импульсов на целенаправленное формирование компонентного и зарядового состава приповерхностной лазерной плазмы проведены исследования ее методом лазерной искровой спектрометрии (ЛИС). Проведено исследование процессов образования смешанных нанопорошков Al2O3, AlN и Al при воздействии сдвоенных лазерных импульсов энергией 43 мДж и между импульсным интервалом 10 мкс на алюминиевую мишень, помещенную в закрытую стеклянную прямоугольную кювету, в зависимости от величины расфокусировки. Для лучшего понимания скрытых механизмов такой зависимости в работе изучены процессы, происходящие как на поверхности, так и в приповерхностной плазме внутри образующегося микроканала при пробое мишени сериями расфокусированных сдвоенных лазерных импульсов. Определены условия влияния параметров лазера и процессов на поверхности и в плазме на формирование определенного ионного и молекулярного состава плазмы при воздействии серий сдвоенных лазерных импульсов. При значении величины расфокусировки 1 мм проведены исследования получения смешанных нанопорошков. Размер первичных частиц Al2O3, оцененный с помощью электронной микроскопии высокого разрешения, преимущественно составил 30-40 нм, а Al – 50-60 нм. Частицы собраны в агломераты