Действие лазерного излучения на мишень при развитии газофазных процессов тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.03 ВАК РФ

Нижегородский государственный университет им. Н.И.Лобачевского

На правах рукописи

ДОРОФЕЕВ Илларион Анатольевич

ДЕЙСТВИЕ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА МИШЕНЬ ПРИ РАЗВИТИИ ГАЗОФАЗНЫХ ПРОЦЕССОВ

01.04.03 - радиофизика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Нижний Новгород - 1992 ^

Работа выполнена в Институте прикладной физики РАН Го НкулиЯ Новгород

Научный руководитель:

доктор физико-штеыагическях наук Ы.Н ЛИЕЕНСОЙ

Официальное оппоненты:

доктор ф!зико- матензгичс-сках наук В-Н.Ба?рате1Пшлй

кандидат фазкко- ыатс-штз^гска:: ньуп В.В.Курин

Еодуцая организация:

Институт общей физики РАН (г.иосква)

Засята состоится

1992 е. й

часог на заседании спгдаализированного совета К 053.77.03 по защите диссертаций хга соискание ученой степени кандидата физяко-катеыатичес'хах наук в Нике городское государственном университете кк.Н.ИЛобачзвского (603600, г Л.Новгород, ГСП-20V пр.Гагарина, 23, корпус 4, радиофизический факультет луд. фС1).

С диссертацией у.ожю ознакомиться в библиотеке Н:-с:егороде кого 1 университета.

Аиторефсрат разослан

азослан Р. ^^¿Л

1992 г.

Учений секретарь специализированного совета • кандидат фнзико-ыатеыатических каук

.В.ЧЕРЕПЕННИКОВ

/

I ОБМЯ ХАРАК1 йРЙС^ИКА РАБОИ

ЛКГ/АЛШССГЬ Т5.121. Во ?/лсг«х задачах физики взаимодействия истого 1зерь'ого излучения с эедзством возникает необходимость рассмотрения роо-1чных процессов з условиях фазового перехода, в частности испарения •иэни, еопрэвокпз^&гося катексигныхи газодинамическими движениями. Ха-^ктерноЯ особенности; задач такого ?гла является сложная миогопарамет-!чзск2я ЕзаимосЕлзь физических явлений. При этом конечный результат аишдейстБия заспят как от свойств излучения, условий облучения и фи-:ко-химичеехсго состояния исходной- поверхности, тах и от динамических иенениЯ в еггтекз" части определяющих факторов, замкнутых обратными язяин,'возникающими из-за фазобух переходов. Примером может служить рзнирэвкз испаренным веществом проБерхлости облучаемой мишени, в'резу-тате развития 5 парз процесса лавинного плазмообрззования и сильного глощения падакщего лазерного излучения. Целому кругу подобных задач сэлцено болъяое число многолетних исследований.

В диссертационной работе выделен ряд важных, но малоизученных зблеи, сьллг.ыплс с запросами о роли газодинамических и фчзико-хими-:ких процессов, пролсходящих вблиси зоны лазерного воздействия, з ге-эации поЕерхнссгаого рельефа и формировании пленок химических соедянэ-! на >т:>г<-.л под действием гс/пульенэго излучения.

ЦЗ^Ъ НйГОТУ состоя.!!« в исслсдопонии влияния газофазных процессов генераои» периодкчаского рельефа и образованна окистлс пленок на оо-»хаости 1Г"™?ча под деЯстеи лазерного импульсного излучения с инген-

? О

:«:остьо до Ю1 от/с:/" а вклвчала 5 собя следующие задачи:

1. Изучзн.чз аеханизмэа генерация повэрхнЗстного рельефа под дейст-■л интенсивных сг^гоь«,; потоков.

2. Пссх.здо5а.чие црсцэесг. распространения ударных- волн и релакезгчи эдин&аячсс?кх еозмуцсниЛ после импульсного яскароттия нитани в газовой

среде. '

3. Изучение условий я механизма роста окисных пленок на поверхности ьштени, подвергнутой наносекундному лазерному воздействия в химически активной газовой среда.

ЗАЩЗДАЕШЗ ПОЛОЕЙСШ определяется наус.ой новизной результатов Яие сертации.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА работы захлочаетег в следукцеы: _

I. Экспериментально исследованы условия генерации и получзн рад закономерностей в формировании периодических поверхностных структур неинтерферзнцйокного типа, предложена теоретическая модель процесса, основанная на ?аш'енциадъно.Т?наустсйч;!вос?и границы раздела между расплавленные кагериаяом тавап и движущейся лазерной плазмой.

2 Экспериментально изучен механизм генераник крупномасштабных по-верхностнкх структур, обнаружено влияние внекн°го электрического поля I скорость их роста и распределение по высоте, дано теоретическое объяснение зффакта.

3. Экспериментально исследованы условия образования периодическс-л рельефа на монокрьстэялическон крекния в регимэ киллисбкундчого воздей! вия. Обнаружена зввисгчюстъ еффвкткзностм генерации рельефа от даьлекл. воздуха.

4. Б исследованиях процесса распространения ударных волн обнаружена зависимость координаты фронта ударной волны от размера _,адг лазерно испарения. Построзна модель релаксации газодинамических г5031<ущен;1Я.

5.Исследованы условия роста пленки на .поверхности кизени, облучен ной наносекундам имтульсон. предложен газофазный механизм образования соединений в лгзер:юы факеле с по^ледутаей конденсацией на ияглень. Пок зано, что в определенных условиях выход продуктов газофазных реакций определяется неравнозесной химической еинзтикой реагентов.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННХТЬ диссертации состоит в следующем:

В работе установлен ряд закономерностей, которкэ расширяв? теэре-

- d -

•х;-:зz:vaq пссдстх-лгкия о физике в?агиодоЯстзич Koquax готовое

: гс^зстгсн,

Результлгч косх-здозсиия генерации папесхяостяого ргдьефа мог:/? ¡свользозаж при -ибст.:; нг.у-6охо} рсзсмэй гз-^гноЯ аЗраЗеткя

гатаркал5зг п '¡гостя пр'г гга;:эс:.ни!1 тонких п/опок.

закономерности в изучении окисления материале:; кзд дзЗст-•леи ягауямагего ^эпув^м нанссэ.сувдюЯ длительности поэсэля»? шг-рагэ ппш&лыпге уелоклл гз тсрмс-хяаячвгагой обработке веществ з химической ояюлегяи, я л-теопдоЗ модификации свойств поверхности з никрослэктро-икз.

АПРОБАЦИЯ РЗЙУЯЪТЛТСВ. Ь!атер::алы диссертации докладывались на соми-агах Г0'Л пи.С.И.Взвилова и ШЙ Ail СССР, на УП и УШ Всесоюзных .хенфврен-::.ts по иерезокаяслону гзаимодеЛствип оптического излучения с Ееществом Лзнннград, 1930 и Ленинград, 13901, У Всесоюзном секинарв "Зотофизика эеерхкссти (Ленинград, ШЙ), П г.сесоьзном сооец&нкк "Вксоки, сокпера-урние физи'.гй-хнмичеекиз процессы на границе раздела твердея тело-газ" Суздаль, 1537/, УП к;-г<дуяародооЧ аколэ по взаимодействие мстюго лззер-зго излучения с вещеетгом (0десег5 1992), У г'зкдутродной конференции > лазернсЯ ;:и:дп (Лазаревское, It 32).

ВКЛАД АЗТОРА. Содержание диссертации сражает личнгЗ вклад автора опубликован;;;,п: работах. Научном гукоиоДртеле?» бь'ли определены оснев-ч'з 'тапраелени:? .••с-усдсеаниЧ.Зкепсричзнты, описанные з п.1.1. проводить совместно с В.Н.ГолубСЕУч, в :.1.2 - с А.В.Ерайлсвскиы и 8.И.Лучи-лл, в п.3.1 и 3.2 с 3.Г.Дорогое«!-! я А.Я.Есмобьззым.

СТРУКТУРА И СЗЬНЙ £ЖС2РТЗДИ. Диссертации состоит иэ введения,

глаз м оакл.-^нип. C:n оо.терте? 176 страниц основного текста, 49 :cy:;itOG. Список литературу зклэчает 154 наименования.

п. содагелниа работы

ВО ВЗ£££Ш1Л ойоонозана актуальность тещ Д1:с.-сс-])гашг-1,сХол;,!у.щ:рс~ вана её цель,кратко Езлвдено содзркакле дпссерхзд:::; и прпзод-зш; основное'-научные пояснения,вынссззмые на защиту.

В ПЕРЗОЛ ГЯАЗЗ рассмотрена условия формирования поверхностного рел ефа при зшпулъснсм лазерном воздействии ла металлы и полупроводнзжп. Отлзгчнтелъноп особенностью з:сслздовзнзшх поверхностных структур является отсутствие псямоЗ связи ыеханпзт.газ их генерации с когерентными своГзстнэ-ш лазерного излучения. В экспзрзп.сентзх мзссшптз мшекп подвергались однократному глз; гйого;г.шульснс:.у воздействии в газовых средпх различное дзвлзн::я.

3 п.1.1 исследуется генерация периодически: поверхностных структур прп зяюгонз/пульснок испарении ьзшеня. Структуры обнаружены наКДг.Но, В , V/-, , нержавеющей стада.

3 п. 1.1 Л приводятся экспериментальные результаты н качественна.' модель г.ехакпз.ча их получения. Период (5т50:.~;:.:) л ориентация структур не зависят от длины волны лазерного пзлучекш,поляризации зз угла падзкзш на 1 ™сень,в го ге время они определяется размером и формой зош испарения , такке давлением ок/увавдеЗ среду с вектором скорости разлёта лазерной, плазмы. Получение рассштриваемых решёток возможно только а результате гногопмпульского испарения .мишени. Модель форг,шровакпя рельефа связана с тангенциально!! неустойчивостью гпанззцы раздела ьзегду движущейся ла зерно плазмо* к расплавленные материалом :-щсени. Если время сгланззванззя повэр ностны: структур силами поверхностного натякення болъге времени существо ванпя расплава,то образованный рельеф флксяруетач.Модуляция . давления в дзищущемся вдоль Еозмуцекного расплава потоке вызывает рост амплитуда поверхностных гпдоодккамззчеекпх волн с последующим уггличекззе;,; глубины кортлядак.От зп/дульса к импульсу происходит накопление высоты рельефа. Таков механизм обратной связи в процессе генерац:з:1 структур.

- В п.1.1.2 выводится дисперсионное уразнекпе для шиикдрэтесюзс

:ог-зрхяостч::х голе;, йс^уеда-кч« при осесим.;атричном ?акгзкц::альнсм дпи-:сияи -.'мр'лоси:. По::ао?ко, что в дельноЗ зонз рзкзниа созпацас. со елу-

для плоски:; г с.'.;! | II . .";.-уцгнн р?!рп;лг;Ш"; длл периода гопор;!рус— ггх зоян и соотгстс: т'^щк га:гг:с.\'з:.тов при разлкодой тслп/шэ распязга.

В пЛ.;;т:;-сдг.тсл числсны» опзкяи, удоглзтворитэльнэ совпадать о окспттоксятгль'лп»:* давима. Показано, что оаачзнга нинимальиого и-блюдасмогэ г. -р: ода егрул-гур котла извлечь из равенства времся егхьхл-апкя -ндкаго р:-.'ь?-*>а галЕ».-а поверхностного натяжения и ^у^естповслля асплава. 0гр.:.н'.1ч-:(;:г пгскода гпорху связано с максимально доегкзниша асетабом» олрзделя^г::.? тгнгзнцкальныэ градиента давления з лазерной плм-з. Зависимость периода пзльефа о? давления газовой среди объясняется енерацией п чвЯ ударной волга, что вызывает повышение давления перед онтактноЗ пэвзрхпсс-гьэ н, следовательно, укеньпоние градиентов давления скорости рязл'ч'а плаз*?:. Расс::отрзя механизм стабилизации сусотц рель-фа, г-кш::1? со ср:,хоу ламинарного потока з турбулентный на горбах тругстур гтрн дсст;:-.^ни;; кх г-ысстс" ;:р',:тичзс::ого значения £2^ .

В я.1.2 приводятся результат»! исследования кногокмпульсного иници-рования крупиокасзт&Сиого релтлфа с характерный масштабом 20*30 мкм и редс.чьпс?. гисос.сЛ до 300 мкм.

В п.1.2.1 погасало, что такой рельеф, подобный обнпрумепнглу г,[З^об-ззувтея на ла^пти, брг-гзэ, дчралггянни . , Л» , (г*, причем существует ритпк-;скг,~ газа. вига которого генерации структур н?

зоксходит. Я;;;?~сден'-т зависимости "асоты рельефа от числа воздействующих ■гаульсов, углп паднк;:л излучения, ::нтснсненост:: и давления окружавшей >эди.

В п.1.2.2. р'-.зематрзна испаритзльная модель образования подобного :льа^а, езг.зг^-и?" о ?'олуллхл:э.1 давления в приповерхностном слое плазмы »-за разного гнала локальней кривизны поверхности.

В п.1.2.3 показано, что основнкэ экспериментальные результаты гут бить объяснен с учетом экранировки- проверхности плазмой различней

- б -

оптической толщины над горбами и впадинами рельефа. В этом разделе опи-сани эксперименты, в которых обнаружено 'влияние внешнего электрического поля на динамику роста рельефа. Предложен механизм действия внегисго электрического поля, заключающийся б топ, что за время без ачазкзнлой экранировки иг, расплавленный ыеталл действует покд'зроь'оторная сила, при дяцая к эффекту, по своей природе аналогичном/ неустойчивости Френкеля-Тонкса £4^ . Поскольку зффзкт от приложенного внешнего поля заизтен на существенно нелинейной стадии роста структур, то на острил:-: рольофа прс

о

исходит значительное усиление поля и при напряжении 10 4-Ю' В величина • г* 7

поля может достигать значений 10 4-10 В/см, достаточных для выполнения условий роста рельефа.

Параграф 1.3 поссяцен результатам 'изучения формирования гориодпч; ких структур на поверхности -.ионокристаллического крешия под дсйствиеи ыиллисекундных импульсов.

В п.1.3.1 описана экспериментальная установка, поэволящая с пэно! скоростного фоторзгистратора и зондирования поверхности вспомогательны излучением диагностировать структурные изменения в течение действия .. импульса.•

В п.1.3.2 приводятся данные по генерации периодического рельефа п однократном воздействии импульсами длительность» 0,4; 1,0; 4,0 ¡.;с. Характерный период в среднем 3 и км не зависит от угла падения излучени на митань, сорта и степени поляризации излучения.

Б п.1.3.3 отражен» результаты пошогозшугьсаоьу формированию периодического рельефа импульсами длительность!! 0,4 мс. Показано, что эффективность генерации репоток в таком режиме воздействия зависит от давления воз,пуха, выяснено, что причиной этого является образование окисной пленки на поверхности. Обнаружены структуры оссскмаетрччнэЯ ф< № и такие, форма которых определяется геометрией источника их Еозбук; ния.

В п.1.3.4 дан обзор литература, посвященной теоретическое анали: процесса структурообразования на кремнии. Показано, что часть результ;

тсз объясняется в р?..т:;зх модели деухктосбразовпкпя з прппсЕзрхя'.-п-пг'сс слоях

'о.^прозод'п'коз .

ГО ЗТСРОй ГЛАВь изучается распространение ударных волн :г релакеэца газо^т^чоскпг. зоа:<уцз5лй з so? -ухо при псеаренш; теплена лазеркшл пмпулъ-5ои какосекудгго-! г.мте^мюсхи.

J3 п..?.! дал сбзср литературы, посв=щэ;шой описанию дз;;;?.5ння ударных волн з с.о*:сзем raes за рзкпх.црмекуточнцх и позджпс стадия:; их эво-

ЛЕЦЙЯ.

Б п.2.2 списана экспериментальная установка н условия опытов. Регистрация удорнах зола н газодпнагспеских возмущений ос7тцзствлялос:> с сомопьэ ncipsH- 'ííoiLi'paiirjc-iainLi при зсвдпроганзг пространства вокруг мзшая неарорм2;г^?.1 зли шялулъспки лазерным пзлучекшд, а такае с помощью пьезоэлектрических датчиков.

3 п.2.3 прн^елзка окспорлленталыше результаты. ОЗпаругено , что зкорссть двпгелня ^рю.!:: золя существенно зависит от рззмзрл лазерного пятна при с;яксировс1!;:?гс энергии з шпульсе или её плотности на поверхности иипекя. Прод.тгека даппрлчзсккв формулы для зависимости коорданаты Iрента у;;зрно2 г-огац от времени, .-> которкх явно учтена зависимость от размера ::c:ci •игерговцдзленил на г -верхнсЙГи мисекл. Па основан:::! сравнения резу.сьтатов с условиями автомэделъностп движения показано, что при ЕЫбраншх i?av;: сар?уетрэх гапульсгого лазерного испарения эти условия лябо кз :л'гтогг'~г-;я, л:бо автомодельная асимптотика первого рода достигается к; пп2не.;р-з;г::.'о короткое гремя, как в 2 Гб^] . Приведенн зкепери-lйH7алыa^•, j-.ннне, со.пученпнв шл'рек-Тютогра^фсзаяием, о газодинамических якаенляг са opir.íc'í гдзрнсХ велик. Показано,что квазппериодаческос схлосьзгкке я рзс^зржв газа хорошо опнсивается решением задачи о взрыве с протпЕо^злеклем. f? \ , а полнее время затухания газоданампческих возму-^знгЗ после импульсного испарения навеял совпадает с оценка:,а,проведённым: нз основе ре2е::г.й задача о поглоцешш звука в вязком п теплопроводном газе и садзче о дк-йуэза зпхря з вязкой среде.

В ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ исследувтея физико-гимическке процессы в лазерном факеле при импульсном испарении в химичзск;! активной газовой среде.

В п.3.1 приведены результаты опытов по окнелениэ ыиаени в на.мосе-кунднон диапазоне импульсного лазерного воздействия и модель

процесса,

В п. ЗЛЛ описана экс лери&ентальная установка доя облучения «лез-ней и исследования спектрального состава факела, г. такта кетоди х.^п:?.емкого анализа поверхности.

В п.ЗЛ.2 на призера д&нккх для алвииния продстпвлзны результаты ■ изучения условий образования.окисных плзнок на поверхности облучазмоЯ «изгони. Показано, что рззк;:Я рост окисла происходит г.рп плотности мюрги

излучения, соответствующей испарение ыишзни наноезкунднш ккпульсок и

о о

его толщина достигает значения 450 А в воздухе и 600А в чистом кислороде. В реюыо св.";'одной генерации Факсимильная толщина окисла г;з пссй.'тго о

270А. Исследование спектрального состава показалочто .в спектре наблюдаются молекулярные полосы соодикения А€0 , наиболее интенсивные из которых соответствуют переходу *• Х*\2+ . Сделанные опенки убеж-

дают, что в режиме наносекундного испарения результат воздействия нз-возиоото объяснить гетерогенным ызханизмом окисления £б1 . Згсц/, в част ности, мешает оттеснение кислорода от поверхности из-за интенсивного испарения, а таксе медленные диффузионные процессы, определяпцие гстз-рогенную химическую кинетику. Предложен механизм образования пленки при наносекундноы лазерной облучении, заключающийся в тем, что испаренное вещество переыезиваотся с окружавщим газом и одновременно вступает в химическое взаимодействие с кислородом. В результате быстрого остывания поверхности после окончэпга светового воздействия организуется конденсационный поток продуктов реакции на образец, усиливающийся общим обратимы массопереносом к зоне испарения, благодаря газодинамическим процесса происходящим посла лазерного взрыва и рассмотренным во второй главе.

В п.ЗЛ.З исследуется гарофззииЯ механизм формирован«« окшюго ол «с ¡.¡¡тазик. Показано, что основным каналом образования оккгяа язля-ся роакиил в гдгооой фаза кэзду нейтральным алшиикеа и калзкуляр-м иислорз^э?! 0г. С использованием ¡¿одели закручивания в теории рас-яния ресс^-.тгпд !'э::::г:а:та скорости основной реакции и определено усло-о двухчастичного взаимодействия. Рассчитан рашювестныЛ вгпсод окисла О при разл:ллшх го;.:псра?урах хз сизея, з которой происходят реакции рг-зовання окисла, его диссоциация и переход пар-жидкость для гптериа-киейни. Показано, что при испарении в кислороде, продукта реакции■ разузтея в 1,5-2 ртэа больше» чем з воз,чухе. На основании расчетов злан иквод, что ¡-'аксиальная наработка окисла происходит на поздней, шштельно низкотемпературной стадии эволюции факела. Проведена оцен-хонденемшонного потока из факела на плоскую поверхность микени, по- • эано, что он Сэльлз яри испарении мишзни в кислороде, чем з воздухе. ■сазано, что величина конденсационного потока при трехмерном разлете (ела резко зависит от парциального давления продукта в факеле, что :Ясияет осаждение продукта реакция в основном в пределах лазерного ■на. На осносо экспериментов по вьносу ¡/атериала мишени в данном роге испарения проведена оценка ко: ичества испаренного материала, возв-;аемого в состзез окисла на мишень, она поставила 5т-2С%.

В п. 3.2 анализируется роль неравновесных газофазных процессов з ерном факеле при синтезе химических соединений.

Е п. 3.2. Л при. г оде им результаты экспериментов. Отмечается, что для а катеряплоз реакпп.т з газовой фгзе с молекулярным кислородом является отермичзскоЗ, поэтому з последовател-ной серии реакций, приводящих к ; очному продукту, наличие эндотермической, идущей в основном за счет ебателыюго возбуждения реагентов, может существенно повлиять на об-энергобаланс в системе. В экспериментах мишень из цинка, помещенная алориметр, испарялась наносекунднкм импульсом. По измерения» дополни-ьной энергии Е и выноса иг материала мишени определялась заоиси-гь коэффициента Т - Е / б- , где . £г - теплотворная способность

цинка, от плотности энергии Q. . Показано, что в некоторых областях Q коэффициент V достигает единицы.

В п.3.2.2 для объяснении результатов проведены численные расчеты выхода продуктов газофазных реакций. Оказалось, vre выссг.кз значения коню объяснить. если предпояотить, что молекулярная подсист-ека хиыкчз ки активной с!.:зсп находится в состоянии колебательно-поступательной неравновестности. В этом случае реализуется высокая скорость наработки продукта реакций. в дальнейшем эффективная закалка состава смс-си при трехмерном расширении факела обеспечивает сохранение продукта, а его конденсация дополнительное окерговыделенке ь калориметре.

В ЗЛ!ШКЧНН!ЛИ приведены бсковнне результаты диссертации.

П. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.

1. Экспериментально и теоретически исследован эффект сбрчпоьвлил периодических структур иапнтер^орендаскнсгс тила на мппенл,исцар№ХоЗ лазерным излучением. Показано, что генерация структур при кногоишулы ней инициировании вызвана тангенциальной неустоЯчиьостью границы разде ла ыеяду расплавленным материалом нижни к расоирдаэдэЯся плазмой.

2. Экспериментально изучен механизм генерации крупномасштабных поверхностных структур, связанный с ьеустоПчивоетьп плоской пэьерхнок расплавленной ыи-дени в поле давления лазерного факела. 06hsp.vy.s;:o и in довано влияние зне'лмего эпектричеекого поля на динамику роста рельефа дано теоретическое объяснение эффекту.

3.Зксперингн'гальну исследораны условия образования поверхностное периодического рельефа на. монокрчеталлическом кремнии г.-ри сдаю- и мно: кратиси «лздиГ.ствли Импульсами миллиозкундноЯ длительности. Обнаружен зависимость эффективности генерации рельефа от давления воздуха.

- п ~ .

,4. Зхспзрн-ентгл; мс следован процесс распростр-:лек>тя удауш« viva рзлайсацкп гязодкаа..::гс0сяих '¿озмугрниЯ в воздухе после исллрзкая ;:-глз-з начоат.ундлки ъкпульсэ.»*. Установлена зависимость скорости .френча 'гг>?х-Cl Р^ЛПМ О'" pasj'lpí» OfWI лзеорнего ИСПарЗНАГ..

5. Иссл^допагту услоплл роста пленки окисла ría поверхности микхш, блучэнной i:a:oceкун«2ша лазерным импульсом, предложен газефазта! меха-; изы о>1разоп?-!и::; х..'к«чсеких.ссодлнэкаЯ в лазерном факеле. Показало, что случае, логда сскоешд, каналом химических превращения в лазсряс« Фа~ злз является зндотерг-шческая решения, выход продукта определяется норае-•овэсткой »шическ'"Л к-д"лт*.п:оЗ.

cm-ícoií РАБОТ ПО Т5КЕ ДЗССЕРПЩИ

'. ЗсЯко В.П,, Дорофеев И. Д., Пыае Я.А., Калугина Т.И., Либонсон Ч.Н. □зндмб'.'на Г.Д. Образование периодических структур на поверхности кремния под действием импульса неодимового лазера миллисокундноЯ дли-теяыюста // Письма в ЖР5, 1934, T.I0, B.I9, С.15-20. Акимов Д.,Г., Еснч-Бруевич АЛЛ., ;,агарш А.П., Дорофеев И.А., Дорофеев

B.Г., Казвле.гий Л.П., Либенсон М.Н., Пудков С.Д., Широков В.З. Паро-фазный К8глндси лазерного окисления кгталлов // Письма в йГФ, 1937, ?ЛЗ, В. 13, С I093-I0ÍS.

}. Акимов А.Г., Гагарин А.П.', Дорофеев В.Г., Дорофеев И.А., Казанский Л.П., Пу.м-зз С.Д., Широков В.<5. Нзстяцке.трноз высокотемпературное окисление лсверапет;! аллкнния и его сплава // Поверхность, ISG8, 5?б,

C. 75-79'.

í. Дорофеев И.А. Зкспер^'знтаяьнсе исследование процесса формирования и ■ распространения ударны* волн в воздухе при действии лазерного излучения на металла. В сб.: Кссмичэское излучение высокой энергии/под ред. Г.Е.Кочсрэвг. -Л: I9BQ, C.T66-J?6.

-125. Доро|>еев.И.А. О релаксацяп газофазных возглуцонзгй после испарокгя :.:sтал-лоз лазерными .ш-сульсагл: нацосекувдно! длительности // Квантовая олек- гроядка, I990, Т.17, В.12, C.I579-I5S3.

Brailovsky A.B., Gaponov S.V., Dorofecv I.A., butaohin V.l., - Sencr.ov V. E. Poraatioa of lrjrge-ccale relief on & target surface under cultiple pulsed action of laser radiation // Proceedings of БР1Е (Optical radi-'aticn interaction with matter) • «990, T.1440,'84-89. •. 7. Гояубев В.E,, Дорофеев И.А., Либоксон й.Н.,\Лу^н В.Н. ГазодгнагаческзЛ механизм генерации поверхностных структур при лазерном испарении шшек: /Висы,-л BZT2..IS9I, T.I7," В;24, С.67-73.' ' S, Брайловский-A.B., Дорофаез Г., А., Езерскпй" А.Б., Ермаков В.А., Лучпк В .И Семенов В.Е. Формирование Ерупнсиасттьбнсго рельефа повер^косга icurc-irn ери многократном ЕшульслоЕ воздействии лазерного излучения // ЕТ5>,1991 Т.6.Г, Б.З. С'. 129-138. ' 9. Воробьёв А.Я., Дорофеев И.А., Jtiöeacoa H.H. .0 хашческш источнике зкзр

гсш в лазерном факеле //Письма в ЕК, 1992,- Т. 18, В.6, С.10-14. М.Дорофзев И.А., Либенсон 1.1.Н. Химические реакция в лазерном Факеле //

Хлшчесхая.фдзпка, IS92, T.1I, В.4, С.460-46'?. II.Дорофеев H.A., Ллбенсон М.Н. Формирование да'зерно-яццуцироЕанюгх перпо-■ • длчеакзх структур ка'крезлшв при различном давлении зоздухз // Еясы.а в ЕГФ, 1992, T.I8, В.8, С.25-29.

.... .■■':'щш1р7е1ш литература :

1. Ландау-Л. Д., Лифоц Е.Ы. Гадроданаьика - I.i: Наука, I9S3, 733с.

2. доелч В.Г, &5з'лко-:п:шческая гидродинамика -У: Фаз.\:атгзз,1959, 70Сз.

3. Агеев В.П., Горбунов A.A., Коков В.И. Отражение излучения Х*С£-лазерз от алзз.^нпевеЛ шеж в присутствия эрозионной плаз;.и // Квантовая электрс-плп, 1985, Т. 16, В.6, C.I2I4-I22I.

4. Ландау Л.Д., Ллфзац ЕЛ«. Электродакакака сслосншс сред -¿!:Еаука ,1982, ' '" 520о. "/ '

с. Еюл^гшоь В.Н., Кап^рсв U.K. Дофе:-:тоо£разованпе в cfimoBcpsiocTian:

слзях подуправолшг.оз прз импульсной лазерном воздэйстзпя// Поверхности I9S0, Я2, С*.77-55.

. Еассв Н.Г., Крозега O.H., Склязкоз Г.В. Исслэдовазсе динатка нагрбЕангя н разлёта пдэз-а, образующейся при фокусировании мощного излучения лазера на зсгсетво // Квантовая радаофзэЕка,1Э70, Т.52, СД71-..37. • , КсроСейкпЕсз В.П., Мельникова Н.С., Рязанов Е.Б. Теория точеного взрн-

зз -М: süsmbütbs, I9GI, 332. , Бонч-Бруегич A.M., Лорофеев В.Г., Лпбенсон H.H., IJarara B.C., Ц;дасз С.Д. Рубанога Г.П. 5дпотершчеекре окпсдзнке металлов при нагревания вдяцгдь-сом света //Г.ТФ, П32, Т.52, В.6, C.II33-II38.

СОДЕРЕШИЗ Д1(ХЗЕРТА1Ш . . .................................................................

ива I. ФОРМИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТНОГО РЕЛЬЕФА ШТ 1ШШСНСМ ЛА32РНСМ

воздейг-еш НА МЕТАЛЛЫ И ПОШРОБОДИИКИ.........................

1.1 Генерация поверхностных перирдичзсхих структур неиятерферен-даонного типа при миогсимпульском испарении мишени..........

1.1.1 Экспериментальная установка,основные результаты и ыо-до.чь генерации рельефа................................

1.1.2 Еь-ьод дисперсионного уравнения для цилиндрических поверхностных Боян,ас?мптстики,сравнение с ре сияй ем для йлоокгх волн....................................

1.1.3 Об су удеппе скспзрикентальных ре зультатов.............

1.2 Мжготттягульсяое ИЕацеарюанф* крупномазш ;а бного рельефа в зо-

::е ла верного испарения......................................

1.2.1 Основные результаты исследования условий роста рельефа

.1.2.2 Модель генерации поверхностных структур..............

1.2.3 Обсуждение экспериментальных результатов.............

J.3 Фор!"розание иерподочзских структур на поверхности ьюкокристял-лачеекото «ш'я в режиме ьхллп секундного лазерного ВОЗДеЙСТВИЯ.......................................................

I.3.I Зхспзрнг'.ектальчая установка..........................

1.3.3 Сбравование сериодэтеокого рельефа при еднохратном

облучении миаеки.....................................

1.3.3 Шогоишзгльсиов .форшровакиз периодического рельефа при различном давлгшт воздуха....,..........

1.3.4 Обсузденяе эксЕерякзнгалышх результатов..............

Глава 2. РАСПРОСТРАНЕНИЕ УДАРНЫХ ВОЛН В ВОЗДУХЕ ЛШ 1ЮШРЕШШ ЬИШЕНИ ЛАЗЕ

ныы шшьсса шосшвдюа дашшости......................

2.1 Генерация в законы дапкения ударных волн в газе.............

2.2 Схема экспериментальной установки и условзд эксперимента....

2.3 Сравнение результатов эксперимента о теорией точечного взрыв;

2.4 Релаксагшя газофазных возмуцэний вблизи иашени,кссаряёцо2 лазерным ишульсом..........................................

Глава 3. ФИЗЖО-ХтЩШЕ ПРОЦЕССЫ Б ЛАЗЕРНОЙ ФАКЕЛЕ ПРИ ШПШСЫСМ ИСПА РШИК ЬСШШ В ШШВСЕИ АКТИВНО.! Г АЗ СВОЙ СР1ДЕ.................

3.1 Окисление ьгнезнп в нанооекуйдном диапазоне импульсного возде. стбпя.......................................................

3.1.1 Экспериментальная установка и метода анализа о&кучен-. но2 поверхности......................................

3.1.2 Результаты исследования условий роста окисных плёнск.

3.1.3 Газофазный механизм фэрг-срованиа окксного слоя на ка-шеш.................................................

3.2 Роль неравновесных газофазных процессов б лазерном факела пр синтезе химических соединений...............................

3.2.1 Постановка задачи и экспериментальные результаты.....

3.2.2 Обсухдекие экспериуенталышх результатов.............

ЬШШЕЯйй.............................•..................................

ЛИТЕРАТУРА...............................................................