Определение спектрально-энергетических порогов лазерной абляции под действием ультракоротких лазерных импульсов в вакууме - page 4

Е.Ю. Локтионов, Ю.С. Протасов, Ю.Ю. Протасов
4
воздействия и может приводить к занижению массового расхода
вследствие обратной конденсации испаренного вещества на поверх-
ности мишени (доля конденсации может достигать 25 % [31]), а так-
же к искажению из-за различных эффектов накопления [32], связан-
ными, например, с изменением оптических и теплофизических
свойств поверхности и приповерхностной зоны мишени [33–37].
Порядок проведения эксперимента и интерпретации резуль-
татов.
Подробное описание использованной экспериментальной
установки приведено в [38]. Даже очень гладкие поверхности поли-
мерных материалов отражают свет при нормальном падении пре-
имущественно диффузно, поэтому традиционная схема интерферен-
ционной микроскопии Линника потребовала модификации. При ис-
следовании полимеров необходимо, чтобы зондирующий луч отра-
жался не от анализируемой поверхности, а от зеркальной подложки,
на которой находится пленка исследуемого материала, прозрачная на
длине волны зондирующего излучения. В качестве подложки ис-
пользовались диэлектрические зеркала с узкой полосой отражения на
длине волны зондирующего излучения, что позволяло избежать по-
вреждения отражающего покрытия в зоне облучения греющим им-
пульсом, длина волны которого отлична от зондирующего.
Как правило, в подобных экспериментах используются полимер-
ные пленки, осажденные из растворов. Однако физические свойства
таких пленок отличаются от физических свойств массивных образцов
тех же материалов, изготавливаемых уже по другой технологии.
Кроме того, получение пленок (CH
2
O)
n
и (C
2
F
4
)
n
, в силу их химиче-
ских свойств, из растворов невозможно. Пленка, полученная из сус-
пензии (C
2
F
4
)
n
Ф4-Д, слишком сильно рассеивает излучение и отли-
чается по структуре и физическим свойствам от массивных образцов
фторопласта. Все это вынудило авторов использовать в качестве пле-
нок микротомные срезы массивных образцов полимеров, выполнен-
ные на ротационном микротоме (Cut 4055, Slee Mainz), толщина ко-
торых (5…7 мкм) контролировалась с помощью профилометра
(170622, ЗАО «ХК “Инструментальные заводы”»).
Значения спектрально-энергетических порогов лазерной абляции
определяют путем интерполяции экспериментальных данных о диа-
метре кратера на поверхности конденсированной мишени (рис. 1),
полагая, что [39]
2
2
0
2
0
ln
cos ,
x
a
E
r r
r W

,
cos
y
x
r
r
(1)
где
r
x
,
r
y
— радиусы кратера соответственно по большей и меньшей
осям;
r
0
— эквивалентный радиус пятна фокусировки;
E
— энергия
лазерного импульса; θ — угол падения лазерного излучения на ми-
шень.
1,2,3 5,6,7,8,9,10,11,12
Powered by FlippingBook