Способ определения скорости лазерной эрозии веществ

 

О П И С А Н И Е (,9?0203

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ЛВтО СКОММ CBHPETEJlbCTBY

Союз Советсккк

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 12.01.81 (2) ) 3238322/25 2 (53)M. Кл. с присоединением заявки М

501 Й 25/00 (Ъеудзрстеенный комитет

СССР

II0 аелаи изобретенкй к открытий (23) П рнорнтет—

Опубликовано 30.10.82. Бюллетень ¹40 (53) УДК 620.193. .1 {088.8) Дата опубликования описания 11.11.82.

И. П. Гаркуша, А. И. Денисенко и А. H. Кузнец (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ

ЛАЗЕРНОЙ ЭРОЗИИ BElllECTB

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при определении скорости лазерной эрозии веществ.

Известен способ определения скорости лазерной эрозии веществ, заключа-. ющийся в том, что поверхность вещества облучают одиночным сфокусированным импульсом лазерного излучения, измеряют объем эрозионного кратера, очределяют зависимость изменения объема крато тера от длительности импульса и по этой зависимости судят о скорости лазерной эрозии (1).

Недостатком сгособа является низкая

15 точность определения скорости лазерной эрозии вещества, поскольку с его помощью определяют среднюю скорость лазерной эрозии веществ и нельзя определить скорость лазерной эрозии в заданный момент времени.

Цель изобретения — повышение точности определения скорости лазерной эрозии.

Указанная цель достигается тем, что в способе определения скорости лазерной эрозии веществ, заключающемся в том, что поверхность вещества облучают сфокусированным импульсом лазерного излучения, измеряют обьем эрозионного кратера, определяют зависимость изменения обьема кратера от длительности импульса и по этой зависимости судят о скорости лазерной эрозии, перед облучением полируют поверхность вещества, а облучение

Производят последовательными прямоугольными импульсами возрастающей длительности и одинаковой амплитуды и формы фронтов.

Способ реализуется следующим образом.

Поверхность испытуемого вещества полируют, после чего ее облучают последовательными сфокусированными импульсами лазерного облучения проямоугольной формы, возрастающей длительности и одинаковой амплитуды и формы фронтов. Полировка поверхности вашества

3 9702 производится для стабилизации начальных стадий процессов взаимодействия излучения лазерных импульсов и исследуемого материала, а также.для повышения точности измерения объемов эрозионных кратеров. Использование импульсов прямоугольной формы позволяет получить высокую воспроизводимость энергии и формы лазерного импульса. Обеспечение одинаковой амплитуды и формы фронтов 10 лазерных импульсов позволяет рассматривать каждый предыдущий импульс как часть последующего, как с точки зрения сравнения энергетических параметров лазерных импульсов, так v с точки зрения 1 сравнения их воздействия на вещество, а именно, для сравнения импульсы прямоугольной формы, оказывающие в фокусе разрушающее действие на вещество, получают, например, модуляцией непрерыв- 20, .ного лазе жОго йзлучения мощностью более gsO. Ват„, от газового лазера на.углекислом газе. "1 ребуемую длительность каж дого,импулЬЬЫ создают, применяя, например, извеотныр . системы оптической экспо-25 эиции в комплексе с модуляторами излучения. После облучения поверхности исследуемого вещества определяют объемы эрозионных кратеров, которые создавались им, пульсами разной длительности. Объемы g0 кратеров определяют по измеренному под микроскопом профилю каждого кратера.

По полученным данным строят график зависимости объема кратера от длительности лазерных импульсов. Скорость лазерной эрозии вец ества, т. е. отношение приращения объема кратера под действием лазерного излучения ко времени излучения в любой интервал времени последнего лазерного импульса, определяют графи- 40 ческим или аналитическим дифференцироl

01 4 ванием графика зависимости объема эрозионного кратера от длительности лазерного импульса. По полученной таким образом зависимости скорости лазерной эрозии вещества от длительности импульса определяют скорость лазерной эрозии вещества в любой момент времени.

Способ позволяет повысить точность определения скорости лазерной эрозии, поскольку с его помощью можно определить эту скорость в заданный момент времени.

Формула изобретения

Способ определения скорости лазерной эрозии веществ, заключающийся в том, что поверхность вещества облучают сфокусированным импульсом лазерного излучения, измеряют объем эрозионного кратера, определяют зависимость изменения объема кратера от длительности импульса и по этой зависимости судят о скорости лазерной эрозии, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности определения, перед облучением полируют поверхность вещества,- а облучение производят последовательными прямоугольными импульсами возрастающей длительности и одинаковой амплитуды и формы фронтов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Пантелеев В. В., Розанцев В. A. и Янковский А, А. Исследование .интенсивности спектров плазмы и эрозии материалов при изменении условий генерации лазерных импульсов. Институт физики

АН Белорусской ССР, препринт ¹ 144 (прототип).

Составитель В. Гриненко

Редактор М. Янович Техред К.Мьшьо Корректор М. Демчик

Заказ 8376/51 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

IIo делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4