или усиливая (плазменный слой поглощает лазерное излучение и за-
тем при рекомбинации плазмы передает его мишени с новым времен-
ным профилем) тепловой поток (интегральный по времени лазерного
воздействия) к поверхности полимерной мишени в зависимости от
спектрально-мощностных характеристик лазерного импульса.
Однако при одинаковых значениях энергии излучения
E
, выделя-
ющейся у поверхности мишени, при высокой плотности мощности
I
0
происходит большее уменьшение расхода массы
m
, чем при той же
энергии
E
, но меньшей интенсивности более длинных импульсов.
Помимо отражения части излучения поверхностью, учитываемой
коэффициентом отражения [9]
R
(
λ
)
, прямые калориметрические из-
мерения энергии, поглощаемой мишенью, позволяют определить эф-
фективный коэффициент теплопередачи
K
T
(отношение поглощенной
энергии к энергии лазерного импульса
E
) в зависимости от интенсив-
ности
I
0
. При увеличении
I
0
выше порога плазмообразования коэф-
фициент
K
T
для полимерных мишеней возрастает, затем монотонно
уменьшается c ростом
I
0
, что связано с действием противополож-
ных факторов, таких как экранировка мишени плазмой (уменьшается
доля энергии лазерного излучения, достигающего мишени, что явля-
ется определяющим для веществ с малым коэффициентом
R
(
λ
)
) и
поглощение излучения в плазме (ее нагрев приводит к передаче части
поглощенной энергии благодаря конвективному теплообмену и интен-
сивному переизлучению плазмы в видимой и УФ-областях спектра).
Уменьшение
K
T
при высоких значениях
I
0
I
0
связано с уменьше-
нием доли переизлучаемой энергии и может регулироваться динами-
ческими характеристиками газового потока и плазменной зоны.
Помимо “плазменного” поглощения излучения для полимерных
мишеней имеет место ослабление теплового потока за счет погло-
щения в колебательно-вращательных молекулярных полосах, харак-
терных для термодеструкции полимеров (в том числе резонансного).
Вклад в ослабление излучения вносит и его экранировка продуктами
абляции (в эрозионном факеле), что проявляется на фоторегистрограм-
мах потока в виде пульсирующих характеристик испарения. Низкоча-
стотный спектр колебаний обусловлен макроструктурой вещества, а
высокочастотные пульсации определяются конкуренцией двух дина-
мичных процессов — разлета паровой фазы и экранировки излуче-
ния; при этом возникновение эрозионного факела и изменение глу-
бины кратера носят самосогласованный характер, что соответствует
автоколебательному режиму испарения. Дополнительный вклад также
вносят термоупругие напряжения из-за высоких температурных гра-
диентов (
≈
10
6
...
7
K/см). При больших значениях
I
0
давление от темпе-
ратурного расширения испаряемого слоя не успевает выравниваться:
52
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2008. № 4
