Лазерные технологии
6. Нелинейные случаи нагрева материала лазерным излучением Нелинейности второго рода
Скачать Содержание

Нелинейности второго рода


В случае нагрева материала до температуры плавления наибольшее влияние на результаты решения уравнения теплопроводности оказывает зависимость оптических постоянных среды от температуры, которая достаточно хорошо описывается линейным законом:

A(T) = a0 + bT,
(6.1)

где a0 = 0,75VF/с (VF — скорость электрона на поверхности Ферми; с — скорость света; b = Ωpl/2πσ0, Ωpl =  — плазменная частота; n, e, m — соответственно концентрация, заряд и масса электрона; σ0 — статическая электропроводность; ϰ0 — диэлектрическая проницаемость). Значения коэффициентов a0 и b, взятые из опытных данных, приведены в таблице 1.

Таблица 1

Значения коэффициентов a0 и b, взятые из опытных данных

Материал α0 b · 104, K−1 Материал α0 b · 104, K−1
Вольфрам 0,024 1,03 Медь 0,028 0,14
Молибден 0 0,99 Графит 0,890 –0,40
Тантал 0,048 0,092 Корунд 0,770 –4.28
Платина 0,099 0,64 Германий 0,747 –0,92

Приведённые в таблице данные соответствуют температурному диапазону до достижения точки плавления на поверхности материала.