Лазерные технологии
4. Оптические свойства металлов Пространственно-временные характеристики лазерного излучения, как источника тепла
Скачать Содержание

Пространственно-временные характеристики лазерного излучения, как источника тепла


В этом случае вместо (4.1) имеем

q = q(xyzt).
(4.3)

т. е. распределение не зависит от координаты х.

В большинстве практических случаев упрощают структуру соотношения (4.3) и считают, что плотность потока лазерного излучения может быть представлена в виде произведения функции времени и координат поверхности:

q = (t)q*(yz)
(4.4)

где A — поглощающая способность материала, в общем случае зависящая как от свойств материала и состояния поверхности (наличия окислов, степени механической, химической и других видов обработки), так и от её температуры; φ(t) — описывает временную структуру непрерывного, или импульсного излучения; q*(yz) — пространственное распределение плотности потока излучения по поверхности.

В расчётах тепловых процессов обычно используют два типа пространственного распределения плотности потока: нормальное (гауссово) и равномерное по пятну нагрева радиусом r0. Для нормального распределения плотности потока справедливо равенство

q(r) = q0e kr2
(4.5)

где q0 — плотность потока в центре пятна, k — коэффициент сосредоточенности, см −2, определяющий степень «остроты» пространственного распределения источника тепла (чем больше k, тем большая часть плотности потока лазерного излучения как источника тепла сосредоточена вблизи его оси r = 0; r =  — радиальная координата.