Рис. 2. Зависимость эффективно-
го коэффициента теплоотдачи от
плотности потока мощности ла-
зерного излучения:
1
— Al-мишень;
2
— (CH
2
)
n
-мишень
Рис. 3. Коэффициент отражения
аблирующих твердотельных ми-
шеней
коэффициентами отражения лазерного излучения на
λ
∼
10
,
6
мкм
(рис. 3). Для полимерных мишеней измеренные значения находятся в
диапазоне
K
Σ
т
40
. . .
55
%, при увеличении плотности потока излу-
чения выше порога образования плазмы
I
0
> I
∗∗
0
коэффициент тепло-
передачи
K
Σ
T
возрастает примерно в 2 раза для Al- и Cu-мишеней,
достигая максимума при
I
0max
∼
(5
. . .
6)
·
10
7
Вт/см
2
. Аналогичный
характер зависимости
K
Σ
т
(
I
0
)
наблюдается и для Ti-Bi-мишеней, а для
полимерных (CH
2
O)- и (CH
2
)
n
-мишеней
K
Σ
т
(
I
0
)
монотонно уменьша-
ется при росте плотности потока лазерного излучения; определенные
в экспериментах зависимости
K
Σ
т
(
I
0
)
обусловлены противоположным
влиянием различных факторов, связанных с появлением плазменного
слоя у поверхности плоских мишеней: так как экранировка мише-
ни плазмой приводит к значительному уменьшению доли лазерно-
го излучения, достигающего поверхности мишени, и, следовательно,
уменьшению ее нагрева (и
dT/dt
и
)
, что существенно для мишеней
с малыми коэффициентами отражения [4], то поглощение лазерного
излучения в приповерхностной плазме приводит к ее разогреву до
температуры (
T
п
>
Т
ти
)
в несколько десятков кK, при этом часть
поглощенной в плазменном слое энергии передается мишени бла-
годаря конвективному теплообмену и интенсивному переизлучению
плазмы в видимой и ультрафиолетовой областях спектра, где коэффи-
циенты отражения чистых металлов значительно ниже, чем на длине
волны лазерного излучения
λ
∼
10
,
6
; 1,06 мкм (рис. 4). Уменьшение
коэффициента теплопередачи
K
Σ
т
при высоких плотностях потока
I
0
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2005. № 4 67
