Теплове випромінювання світлопоглинальних поверхневих шарів при імпульсному лазерному збудженні
01.04.05 – оптика, лазерна фізика
к.ф.-м.н.

Дисертація присвячена дослідженню термічних процесів, що відбуваються при імпульсному лазерному опроміненні світлопоглинальних поверхневих шарів, та визначенню характеристик індукованого лазером теплового випромінювання.
Індуковане лазером теплове випромінювання поверхневого шару пресованого графіту характеризується показником нелінійності (на фіксованій довжині хвилі випромінювання у видимій спектральній області), величина якого порядку 10, що суттєво перевищує відповідні значення для дрібнодисперсного вуглецю в аерозолях і суспензіях.
Вперше показано, що при опроміненні послідовністю імпульсів потужного лазерного випромінювання (тривалість імпульсу близько 20 нс, густина потужності 5…25 МВт/см2) інтенсивність індукованого лазером теплового випромінювання вуглецевих поверхонь збільшується при збільшенні дози лазерного опромінення, а тривалість імпульсу (час загасання) теплового випромінювання при цьому скорочується на 30…50 %. Спостережувані закономірності пояснюються змінами морфології (структури) поверхневого шару внаслідок
(і) неоднорідного нагрівання поверхневого шару та
(іі) випаровування досліджуваного матеріалу під дією потужного лазерного випромінювання.
Зокрема, важливими є такі фактори:
(і) зменшення висоти виступів на шорсткій поверхні;
(іі) зменшення товщини шару речовини над порами, які граничать з поверхнею;
(ііі) розширення підповерхневих пор.
Запропоновано новий оптичний метод експрес-оцінки максимальної температури поверхневого шару, нагрітого імпульсним лазерним випромінюванням. Метод ґрунтується на залежності інтегральної (по поверхні) енергії імпульсу індукованого лазером теплового випромінювання (на фіксованій довжині хвилі і при фіксованій густині потужності лазерного випромінювання) від початкової температури поверхні.

Ключові слова: індуковане лазером теплове випромінювання, шорстка вуглецева поверхня, світлопоглинальні мікрочастинки, температура поверхні, оцінювання температури, лазерне нагрівання.