давать основной вклад в формирование глубины мелкого кратера по
сравнению с процессом выброса массы вещества в виде пара при уме-
ренных интенсивностях излучения при продолжительных временах
воздействия
t
u
и небольших размерах зоны облучения
d
. Если пре-
небречь затратами энергии на плавление, нагрев материала мишени и
вынос жидкости по сравнению с затратами на испарение (эти потери в
расчете на атом не менее чем на порядок ниже теплоты испарения), то
полученные в работе [8] соотношения верны для получения числен-
ных оценок и в случае, когда масса вынесенной жидкости даже на
порядок превышает массу выброшенного пара, и могут быть исполь-
зованы для сравнительного анализа экспериментальных результатов.
Экспериментальные условия и результаты.
Для выполнения
условий плоского (одномерного) испарения
d > h
(т.е. с большим
размером зоны облучения плоской мишени) эксперименты прово-
дились с использованием твердотельных неодимового и рубиново-
го лазеров с энергией
3
∙
10
3
. . .
3
∙
10
2
Дж в импульсе длительностью
≈
10
−
4
. . .
10
−
9
с и различной фокусировкой потока излучения. В
вакуумных условиях (
p
≈
10
−
2
Па) импульс отдачи измерялся по от-
клонению баллистического маятника с укрепленной на нем мишенью;
вынос массы вещества определялся взвешиванием мишени до и после
облучения; глубина кратера контролировалась профилометрическми
измерениями после облучения мишени. Интенсивность излучения на
мишени изменялась величиной уровня энергии накачки лазеров и
размером пятна облучения.
Экспериментальные зависимости импульса отдачи
J
=
p
0
St
u
и вы-
носа масcы
Δ
m j
0
St
u
, отнесенные к энергии лазерного излучения
Е
, от среднего за импульс значения плотности потока мощности
I
0
и зависимость глубины кратера, измеренной в его центре для различ-
ных веществ приведены на рис. 1, 2. Непосредственную информацию
о процессе одномерного испарения мишени дают данные об импуль-
се отдачи (см. рис. 1), так как давление отдачи определяется главным
образом за счет уноса вещества в газовой фазе. Для используемых
материалов мишеней регистрируются характерные области зависи-
мостей
J/E
(
I
0
)
: относительно резкое нарастание давления отдачи с
увеличением плотности потока лазерного излучения на мишени и по-
следующее насыщение, когда удельный импульс отдачи
J/E
слабо за-
висит от интенсивности излучения
I
0
. При
I
0
(3
. . .
4)
∙
10
5
Вт/см
2
на-
чинается и при
I
0
(0
,
6
. . .
2)
∙
10
6
Вт/см
2
активно происходит развитое
испарение мишени; при
I
0
≈
(2
. . .
3)
∙
10
6
Вт/см
2
на мишени образует-
ся плазма, поглощение излучения которой при плотности мощности
I
0
>
3
∙
10
6
Вт/см
2
приводит к замедлению роста давления отдачи и сни-
жению удельного механического импульса отдачи
J/E
. Для материа-
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2008. № 4
49
