Кинетика разрушения
Рис. 3. Фоторегистрограмма разлёта частиц
На рисунках 3–4 приведены характерные фоторегистрограммы разлёта частиц, пара и плазмы при воздействии импульса рубинового лазера на поверхность алюминия при атмосферном давлении. Можно наблюдать, что скорость разлёта частиц падает при удалении от поверхности за счёт противодавления атмосферы. Однако присутствуют также и ускоряющиеся в процессе разлёта частицы. Это возникает вследствие испарения частиц под действием лазерного излучения, приводящего к эффекту реактивного движения.
Рис. 4. Фоторегистрограмма разлёта плазмы
При увеличении плотности мощности на поверхности до qпл ≈ 108−109 Вт/см2 над поверхностью возникает эрозионный плазменный факел, фронт движения которого также фиксируется на фоторегистограмме. Можно наблюдать, что периодически происходит разрыв фронта вследствие гашения плазмы из-за эффекта сильной экранировки поверхности плазмой, активно поглощающей лазерное излучение.
Рис. 5. Динамика разрушения свинцовой мишени
На рис. 5 приведены результаты исследования динамики разрушения поверхности свинцовой мишени при воздействии импульсом рубинового лазера с энергией 20 Дж и длительностью импульса 1,2 мс. Съёмка произведена на скоростном фоторегистраторе ВФУ-1 (максимальная скорость съёмки −2,5·106 кадров в секунду) при подсветке поверхности зондирующим лазером, работающим в режиме упорядоченных пульсаций. Число пичков в импульсе зондирующего лазера составляет 12, что соответствует числу кадров скоростной фотосъёмки. На первом кадре разрушений нет. 2-й и 3-й кадры демонстрируют появление расплава на поверхности (диаметр пятна фокусировки меньше диаметра мишени). На 4-ом кадре можно наблюдать начало испарения металла. Испарение и формирование лунки продолжаются вплоть до конца действия импульса (кадры №№ 5–11). На кадре № 12 можно наблюдать сформированную лунку.
