Е.Ю. Локтионов, Ю.С. Протасов, Ю.Ю. Протасов
6
Необходимо учесть, что в случае отражения излучения непосред-
ственно от поверхности мишени глубина кратера определяется по
интерферограмме как
,
4
h
(3)
где Δφ — фазовый сдвиг; λ — длина волны зондирующего излуче-
ния.
При исследовании кратера на поверхности прозрачной пленки
необходимо учитывать двукратное прохождение зондирующего из-
лучения через пленку и разницу коэффициентов преломления мате-
риала мишени
n
t
и окружающей среды
n
a
на длине волны зондирую-
щего излучения:
.
2 2
t
a
h
n n
(4)
В то же время глубина кратера на облучаемой полимерной пленке,
измеренная методами импульсной лазерной интерферометрии, может
отличаться от фактической из-за изменения оптических характери-
стик (показателя преломления) слоя пленки, находящегося между
дном кратера и зеркалом-подложкой.
Спектрально-энергетический порог лазерной абляции определяется
по месту пересечения интерполяционной прямой (в полулогарифмиче-
ских координатах), характеризующей размеры кратера, с осью абсцисс,
на которой отложена либо плотность энергии, либо плотность мощно-
сти излучения (рис. 2). Таким образом, величина спектрально-энер-
гетического порога будет получена с некоторой погрешностью, зави-
сящей не только от погрешности регистрации размеров кратера, но и от
эффективного линейного коэффициента поглощения: чем он меньше,
тем меньше угол наклона интерполяционной прямой к оси абсцисс и
выше абсолютная погрешность определения порогового значения
(кроме того, сам пробой в среде носит вероятностный характер).
Для металлических мишеней (Mo, Ti, Сu, Zr, Nb) на интерферо-
граммах, зарегистрированных через несколько наносекунд после ла-
зерного воздействия, вокруг светоэрозионного кратера наблюдается
область расплава, обладающая высоким коэффициентом отражения, а
на финальных интерферограммах — область рекристаллизовавшего-
ся расплава (рис. 3). У полимерных материалов и оптических диэлек-
триков подобный эффект отсутствует. Используя данные о размерах
области рекристаллизации расплава, аналогично порогу абляции,
можно найти порог плавления конденсированного вещества мишени,
который оказался в среднем в 3 раза меньше порога абляции для ис-
следованных материалов (см. рис. 3).
