Экспериментальные результаты.
Экспериментальная методика
использования разработанного термозонда–анализатора применялась
для измерения вкладов лучистой и конвективной составляющих те-
плового потока, идущего из приповерхностной плазмы на диэлектри-
ческую аблирующую мишень, служащую рабочим веществом в им-
пульсных лазерных инжекторах и ускорителях эрозионного типа [3].
Результаты исследований ее эффективности позволяют сделать следу-
ющие выводы.
Как известно, воздействие импульсного лазерного излучения на
конденсированную мишень при сверхпороговой для начала термиче-
ской ионизации интенсивности приводит к образованию плазменного
слоя у поверхности мишени, что оказывает существенное влияние
на оптотеплофизические параметры ее нагрева импульсным лазерным
излучением [3].
Экспериментально исследовали нагрев металлических и диэлек-
трических полимерных мишеней при большой площади лазерного
воздействия (
S
0
∼
1
,
9
. . .
2
,
5
см
2
)
и создании плоского слоя припо-
верхностной плазмы. Энергия, поглощенная мишенью, оценивалась
(кроме термозонда) и с помощью графитового калориметра через от-
верстие диаметром 1. . . 2 мм в плоской мишени.
Для определения плотности потока излучения, поступающего на
аблирующую мишень, через отверстие в мишени устанавливались
приемные головки термозонда; количество поглощенной мишенью
энергии оценивалось также и при расположении в фокальной плос-
кости длиннофокусной линзы калориметрического датчика методом
ступенчатых ослабителей. Для регистрации временной зависимости
q
(
λ, t
)
применен разработанный термозонд, обладающий временным
разрешением
τ
р
∼
0
,
7
·
10
−
6
с и чувствительностью 10
−
6
Дж/см
2
. Лазер-
ное излучение фокусировалось на свободную плоскую или профили-
рованную мишень и при радиальном отражении зоны взаимодействия
оптическими трубками диаметром 15. . . 40 мм.
Режимы облучения (
I
0
,
τ
и
,
λ
)
выбирались с учетом того, что при
острой фокусировке излучения на мишени образуется кратер в зоне
термического воздействия с существенным влиянием на его формиро-
вание, помимо тепловых, объемных фотопроцессов.
Результаты измерения коэффициента теплопередачи
K
Σ
т
, равного
отношению поглощенной мишенью энергии к энергии лазерного им-
пульса, в зависимости от плотности потока лазерного излучения
I
0
(
t
)
приведены на рис. 2. При плотности потока
I
0
(
t
)
ниже порога образо-
вания плазмы
I
0
< I
∗∗
0
коэффициент теплопередачи для металлических
мишеней составляет
K
Σ
т1
∼
3
. . .
4
%,
K
Σ
т2
∼
3
. . .
5
%,
K
Σ
т3
∼
15
. . .
17
%
для Cu-, Al-, Ti-мишеней соответственно, что связано с высокими
66 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2005. № 4
