Е.Ю. Локтионов, Ю.С. Протасов, Ю.Ю. Протасов
2
Воздействие лазерного излучения на твердотельные мишени в
средах конечного давления ограничено по максимальной плотности
мощности, определяемой порогом оптического пробоя в данной сре-
де и величиной энергии ионизации [9]. Порог оптического пробоя
буферной среды, как правило (при давлении
p
> 10
3
Па), ниже порога
абляции вещества конденсированной мишени, поэтому высокие
плотности мощности воздействующего излучения на поверхности
мишени могут быть достигнуты только в вакуумных условиях
(
p
< 10
2
Па) [10]. Расширение продуктов абляции в атмосферу и в ва-
куум носит различный характер, обусловленный газодинамическим
(в ряде случаев химическим) взаимодействием с буферной средой
[9]. Кроме того, вещество мишени может вступать в химические ре-
акции с буферным газом, что оказывает влияние на величину спек-
трально-энергетических порогов светоэрозии, особенно при импуль-
сно-периодическом воздействии. Существенное влияние на величину
спектрально-энергетических порогов лазерной абляции оказывает
также наличие примесей, дефектов или добавление в полимерную
матрицу различных поглощающих присадок [11–13].
Чаще всего экспериментально определяемыми параметрами в ра-
ботах, посвященных исследованию характеристик светоэрозии кон-
денсированных сред, являются массовый расход (размеры кратера,
образующегося на облучаемой поверхности) и спектрально-энергети-
ческие пороги плавления, ионизации, испарения и абляции.
Существует несколько методов определения величины спек-
трально-энергетических порогов лазерной абляции, основанных как
на прямых, так и на косвенных измерениях.
К прямым измерениям относятся:
измерения формы абляционного кратера (глубина и диаметр) в
результате как однократного, так и многократного воздействия, про-
водимые с помощью контактной профилометрии [14], оптической
[15], интерференционной [16] (в том числе спекл-интерферометрии),
атомно-силовой [17] и сканирующей электронной [18] микроскопии,
зондирования пучками высокоэнергетичных квантов [19];
измерения массового расхода по результатам взвешивания
мишени до и после воздействия [20] или взвешивания вещества, оса-
ждаемого из абляционного потока, с использованием кварцевых кри-
сталлических весов [14];
регистрация спеклов в пропущенном свете для прозрачных
материалов [21] или изменение показателя преломления буферной
среды вблизи поверхности мишени [22].
К косвенным относятся измерения интенсивности массовых [23]
и атомно-эмиссионных [24] спектров, энергии ударно-волнового
фронта акустическими [25] или теневыми [26] методами, механиче-
ского импульса отдачи с применением датчиков силы [27] или давле-
ния [28], баллистических [29] или торсионных [30] маятников.
