Институт общей физики
имени А.М. Прохорова РАН

21.01.2019 (10:00) Семинар ИОФ РАН. №2087

20.01.2019, Воскресенье

21.01.2019 (понедельник) 10:00. ИОФ РАН, корп. 1, конференц-зал

Семинар Института общей физики им. А.М. Прохорова РАН. №2087

  1. А.А. Самохин1, В.И. Мажукин2, 3, М.М. Демин2, А.В. Шапранов2, 3, А.Е. Зубко1

    1Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, Москва

    2Институт прикладной математики им. М.В.Келдыша Российской академии наук, Москва

    3Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ", Москва

    Молекулярно динамическое моделирование наносекундного лазерного воздействия на металлическую пленку: поведение давления отдачи и флуктуаций плотности в докритическом и транскритическом режимах абляции

    На основе результатов молекулярно-динамического моделирования наносекундной лазерной абляции тонкой металлической (Al) пленки анализируется поведение давления отдачи в околокритической области параметров фазового перехода жидкость-пар. Показано, что при определенных значениях интенсивностей и длительностей воздействия в докритическом режиме абляции реализуются повторяющиеся взрывные вскипания на облучаемой стороне пленки, возникновение которых сопровождается субнаносекундными пиками давления отдачи. Эти возмущения давления перестают быть различимыми на уровне давления отдачи, которое составляет примерно 0.6 от величины критического давления. Показано также, что при I = 110 МВт/см2 распределение флуктуаций плотности по толщине аблируемой пленки имеет максимум, локализация которого приближенно совпадает с положением точки критической плотности в потоке разлетающегося материала [1].
    [1] A.A. Samokhin, V.I. Mazhukin, M.M. Demin, A.V. Shapranov, A.E. Zubko, “On Critical Parameters Manifestations During Nanosecond Laser Ablation of Metals”, Mathematica Montisnigri, Vol. XLIII, pp. 38–48 (2018).

  2. А.Е. Зубко, А.А. Самохин, Н.С. Воробьев, Е.В. Шашков

    1Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, Москва

    Акустический мониторинг наносекундного лазерного воздействия с периодически модулированной интенсивностью на конденсированные среды

    Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований акустического отклика, генерируемого в металлах и диэлектриках в условиях наносекундной лазерной абляции под действием импульсов излучения с периодически модулированной интенсивностью. Показано, что при акустическом мониторинге смещения облучаемой поверхности металла вместо гармонической модуляции лазерной интенсивности, примененной ранее для диэлектрической жидкости, целесообразно использовать импульсную модуляцию, характерную для работы лазера в режиме синхронизации мод. Экспериментально продемонстрирована возможность реализации акустического мониторинга с применением такого способа лазерного воздействия на металл. Обращено внимание на возможное влияние температурной зависимости скорости звука на регистрируемую величину эффективного смещения в рассматриваемом диапазоне интенсивностей воздействия [1, 2]. Следует отметить, что в стационарном режиме абляции эта температурная зависимость не влияет на соотношение между регистрируемым изменением акустической задержки в модулируемой части сигнала и реальным смещением облучаемой поверхности. Предлагаемый метод исследования позволяет с помощью одного и того же датчика давления одновременно измерять давление отдачи и смещение облучаемой поверхности. Такая дополнительная экспериментальная информация необходима для более полного анализа неравновесных процессов, происходящих в условиях наносекундной лазерной абляции. Важность проведения подобных исследований определяется, в частности, отсутствием достаточной информации о критических параметрах большинства металлов и об их проявлениях в условиях лазерной абляции.
    [1] А.А. Самохин, Е.В. Шашков, Н.С. Воробьев, А.Е. Зубко, “О новом методе акустического мониторинга наносекундной лазерной абляции металлов”, Письма в ЖЭТФ, том 108, вып. 6, с. 388–392 (2018).
    [2] A.A. Samokhin, E.V. Shashkov, N.S. Vorob’ev, A.E. Zubko, “Acoustic Detection of Submicron Depth of Ablation Crater Formed on the Metal Surface under Nanosecond Laser Irradiation”, Physics of Wave Phenomena, Vol. 27, No. 1, pp. 1–9 (2019).

Тел.+7 (499) 503 87-77, доб.4-73 (тоновый набор) (заказ пропуска понед.-четв. до 17.00., пятн.до 12.00)