Механизмы роста выноса вещества из эрозионного кратера при двухимпульсной лазерной абляции

Abstract

Представлены результаты экспериментального исследования механизмов роста абляции металлов сдвоенными лазерными наносекундными импульсами. Показано, что рост выноса вещества из эрозионного кратера и рост интенсивности спектральных линий лазерно-эмиссионной плазмы, при воздействии на металлическую мишень сдвоенными лазерными импульсами, обусловлены высокой температурой кратера (600-700 °С и более), образованного первым лазерным импульсом. Воздействие второго лазерного импульса на «горячую» поверхность того же самого кратера приводит к существенному снижению затрат энергии на ее нагрев. Энергия второго лазерного импульса в основном затрачивается на вынос вещества (плазмы) из кратера. Кроме того, «горячая» поверхность кратера обладает более высокой поглощающей способностью лазерного излучения. Лазерно-эмиссионный плазменный факел, образованный вторым лазерным импульсом, выносит из кратера в несколько раз (до одного порядка) больше вещества, чем факел, образованный первым лазерным импульсом. Это приводит к тому, что суммарный вынос вещества из эрозионного кратера парой лазерных импульсов превышает вынос вещества одиночным импульсом в 2-5 раз и зависит от материала мишени. При этом энергия пары лазерных импульсов равна энергии одиночного импульса