Исследование оптических характеристик конденсированных сред радиационно-газодинамических систем высокой плотности мощности в вакуумных условиях - page 2

поглощения тугоплавких диэлектриков (
α
-Al
2
O
3
, SiO
2
, MgF
2
, SrF
2
)
,
сложных по химическому составу полимеров ((CH
2
)
n
, (CH
2
O)
n
)
и
высокотемпературных компаундов со смешанным характером отра-
жения излучения (типа BNC) проводилось в вакуумных условиях
(
p
0
10 Па), используя методики ИК- и УФ-спектрорефлектометрии,
абсорбционной/эмиссионной спектроскопии и полихроматической пи-
рометрии [8]. Для экспериментального определения коэффициентов
отражения, эмиссионных и абсорбционных спектров в ИК- и ВУФ-
диапазоне (
10
1
. . .
10
2
эВ) и в широком интервале температур
(от криогенных до температур фазовых переходов) в условиях интен-
сивного лучевого воздействия (
I
0
10
4
. . .
10
11
Вт/см
2
)
на стандарт-
ных лазерных частотах и в коротковолновом контиинууме разрабо-
тан экспериментально-диагностический оптотеплофизический модуль
стенда “Луч СО1”.
Исследовались плоские (в пределах пятна облучения) шлифован-
ные образцы (толщиной
δ
1
. . .
5
мм) из высокотемпературных ди-
электриков и со случайной, не имеющей выделенного направления
структурой шероховатости (т.е. с размером шероховатости, превы-
шающим длину волны зондирующего излучения). Их нагрев осуще-
ствлялся с помощью СО
2
-лазера мощностью
20
Вт. Методическая
и инструментальная погрешность экспериментов в области стандарт-
ных лазерных частот не превышает
20
±
3
%, для диапазона спектра
1
9
,
24
. . .
11
,
2
эВ составляет
35
±
5
%, а в области вакуумного
ультрафиолета с
hν >
11
,
2
эВ —
55
±
10
%. Тестовое исследование
зависимости
R
(
λ
л
, T
)
для алюминиевых массивных (
Δ
4
мм) мише-
ней в фиксированных частотных интервалах ИК- и УФ-диапазонов
спектра (
λ
л
от 10,6 до 0,241 мкм) коррелирует с характером измене-
ния зависимости
R
(
λ
л
, T
)
, определяемым теорией Друде для чистых
металлов [10].
Некоторые результаты экспериментального определения темпера-
турной зависимости коэффициентов отражения (
R
(
λ
л
, T
))
на фикси-
рованных лазерных частотах приведены на рис. 1 для условий низ-
кой спектральной плотности мощности (
I
0
I
0
10
3
Вт/см
2
)
зон-
дирующего излучения, т.е. допороговой для начала развития волны
испарения поверхности облучаемых мишеней. На рис. 2 представле-
ны результаты измерения спектральной зависимости коэффициен-
тов отражения
R
(
λ
)
для стандартных лазерных частот (
λ
1
= 0
,
241
;
λ
2
= 0
,
4416
;
λ
3
= 0
,
6328
;
λ
4
= 0
,
693
;
λ
5
= 1
,
03
;
λ
6
= 10
,
6
мкм)
и усредненные спектрально-групповые коэффициенты отражения
R
λ
)
в ВУФ-области спектра (при
Т
300
K) для диапазонов энергий
квантов
1
9
,
24
. . .
11
,
2
эВ;
2
12
,
1
. . .
22
эВ;
3
15
,
8
. . .
28
эВ;
4
21
,
6
. . .
50
эВ;
5
24
,
6
. . .
65
эВ. Хорошая воспроизводимость
38
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2008. № 3
1 3,4,5,6,7
Powered by FlippingBook