Введение в лазерные технологии
Рис. 2. Работа лазера
Рис. 3. C. Пател показывает мощный
СО2-лазер на длине волны 10,6 мкм (1964 г.)
Воздействие лазерного излучения сопровождается процессами тепло- и массопереноса, развитие которых зависит от энергетических и пространственно-временных характеристик излучения. В процессах лазерной технологии длина волны излучения играет существенную роль. Дело не только в дисперсии поглощения окружающей атмосферы, но и в дисперсии поглощающей способности обрабатываемых тел. Кроме того, пороги пробоя атмосферы вблизи поверхности тел могут различаться на два порядка для излучения с длиной волны 0,69, 1,06 мкм и для излучения СО2-лазеров (10,6 мкм).
Рис. 4. Современные СО2-лазеры
технологического назначения
(их мощность — десятки ватт)
Зависит от длины волны излучения и глубина проникновения лазерного излучения в объём конденсированной среды, что существенно, например, при обработке плёнок. При воздействии сфокусированного мощного лазерного излучения на поверхность твёрдого тела вещество нагревается, плавится, частично испаряется и ионизируется. В неоднородно нагретом веществе возникает сложное течение жидкости, паров, плазмы и окружающего газа.
Перемещение вещества оказывает, в свою очередь, существенное влияние на распространение лазерного излучения, приводя к изменению фокусировки и условий поглощения и отражения излучения. Возникает сложное многофазное гидро- и газодинамическое течение, согласованное с распространением лазерного излучения в сильно поглощающей и преломляющей оптически нелинейной среде. Соответствующий выбор длины волны излучения, интенсивности, времени воздействия, вида и давления окружающей атмосферы позволяет осуществлять различные технологические процессы, ряд которых принципиально невозможен без применения лазера.
