Неодномерные явления в приповерхностной лазерной плазме тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.08 ВАК РФ
Степанова, Мария Александровна
АВТОР
|
||||
кандидата физико-математических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
Москва
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
1991
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
01.04.08
КОД ВАК РФ
|
||
|
МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
на правах рукописи
Степанова Мария Александровна
УДК 533.9:537.84
„ НЕОДНОМЕРНЫЕ ЯВЛЕНИЯ В ПРИПОВЕРХНОСТНОЙ ЛАЗЕРНОЙ ПЛАЗМЕ
(01.04.08 - физика и химия плазмы)
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидат,! физико-математических наук
Москва-1991
./..• > /г?
Работа выполнена в отделе импульсных процессов Троицкого института инновационных и термоядерных исследований
Научные руководители:
чл.-корр. АН СССР, профессор Баранов Владимир Юрьевич доктор физико-математических наук Малюта Дмитрий Дмитриевич
Официальные оппоненты:
доктор физико-математических наук Наумов Валерий Николаевич (ТРИНИТИ)
кандидат физико-матеметических наук Соболь Эмиль Наумович (НИЦТЛ)
Ведущая организация Институт общей фзизки АН СССР
Защита состоится /2_1991 г. в {Я часов на заседании
специализированного совета К 063.91.09 Московского физико-технического института по адресу: Москва, ул. Профсоюзная,' д.84/32, к. В-2.
Отзывы направлять по адресу: 141700, г. Долгопрудный, Московской обл., Институтский пер., д.9, МФТИ, специализированный совет К 063.91.09.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.
Автореферат разослан ^_1991г.
Ученый секретарь специализированного совета К 063.91.09
кандидат технических наук
Н.П. Чубинский
г I ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. РАБОТЫ
, Актуальность темы. Взаимодействие лазерного излучения и поверхностями привлекает большой интерес иссле-
вателеи, вызванный в значительной степени поисками опти-льных применений лазеров в различных практических цех, как например, для размерной и термической обработки ма-эиалов, легирования, отжига полупроводников, сварки метал-в и др. Интенсивность лазерного излучения (ЛИ) для подоб-[х применений лежит как правило в диапазоне 105-10Ю
/СМ2.
Взаимодействие ЛИ умеренной интенсивности с вещест-VI задача многопараметрическая и зависит от длины волны, щности и пространственно-временных характеристик ЛИ, >модинамических и оптических свойств вещества и окружаю-:й атмосферы и т. д. Поэтому экспериментальные и теорети-:кие исследования особенностей взаимодействия ЛИ с вещес-)м представляют собою сложную задачу, содержащую боль->е число малоизученных или неоднозначно интерпретируе-IX явлений. К таким явлениям можно отнести эффективность »действия ЛИ в различных условиях, как например, при начни газового потока даже с дозвуковыми скоростями, (что ха-сгерно для режимов сварки мощными непрерывными С02-$ерами). Или генерацию поверхностных акустических волн 1жущимся лазерным излучением вдоль поверхности об-1аемой мишени. Ясно, что наличие относительного движения овой среды, плазмы и лазерного пучка приведет к южнешпо картины взаимодействия.
Для адекватного описания взаимодействия излучения с рдой поверхностью в газовой атмосфере математическая мо-гь должна содержать и теплофизические явления в твердом [е с учетом возможных фазовых переходов, и гидродинамику :плава на поверхности, испарение материала, плазмообразо-ше и динамику плазмы, распространение ЛИ в нестационар-\ поглощающей и преломляющей среде. Практически каж-[ из перечисленных проблем сегодня представляет собой са-ггоятельную область физики и математики. Поэтому при рении каждой конкретной практической задачи приходится шенять различные физически допустимые приближения,
например, построение упрощенных моделей физических г цессов, уменьшение размерности пространства, исходя из с метрии задачи и тд.
Поиски оптимальных режимов воздействия велись во м гих случаях эмпирически. На основе экспериментальных зультатов строились математические модели, далеко не вс< адекватно описывающие наблюдаемые в экспериментах я] ния. Именно такая ситуация и сложилась в области иссл( ваний взаимодействия С02- и эксимерных лазеров микр кундной длительности с веществом. Накопленный эмпири кий материал лишь качественно описывался существугащ! моделями. В связи с этим, представляется важным постанс и проведение экспериментов в контролируемых условиях, пускающих прямое сравнение результатов реального и чиа ного эксперимента. Это позволи ло бы не только оценить до верность расчетов и адекватность модели, но и уточнить суг твующие модели и получить новую информацию.
Различие в длине волны ЛИ приводит к качественным личиям и в динамике волн. Для излучения с длиной волш мкм коэффициент поглощения велик (порядка 103 см-1), а 1 тическая плотность плазмы низка (г^ = 1СД9 см-з). Поэтому 01 ческие явления для такого ЛИ играют заметную роль как на дии распространения, так и на стадии распада светодетонац1 ной волны (СДВ). В случае же УФ излучения эксимерного л ра, рефракция в плазме несущественна, так как электрог плотность гораздо ниже критической (1^=1022 см-3). Однако, скольку коэффициент поглощения УФ излучения на 1-2 пор; меньше, чем для ИК диапазона, СДВ распространяется в жиме неполного поглощения, коща лишь часть излучения глощается в плазме, что вызывает интенсивное испарение с верхности и образование эрозионной плазмы, а также вед более выраженному влиянию неодномерных эффектов в п ме. В этих условиях интерпретация экспериментальных зультатов затруднена. В связи с этим интересно сравнить д: мику (распространение и распад) светодетонационных I (СДВ) в пучках С02 и эксимерного лазеров при малых разм пятен фокусировки и близких пространственно-временные
рактеристиках облучения, когда режим распространения волн поглощения существенно двумерен для обоих длин волн ЛИ.
Целью настоящей работы явилось экспериментальное исследование неодномерных явлений в приповерхностной лазерной плазме, при умеренных интенсивностях излучения и миллиметровых и субмиллиметровых размерах пятен. В работе были поставлены и решены следующие конкретные задачи:
1 Экспериментальное исследование особенностей распространения факела в пульсирующем режиме, инициируемого излучением мощного непрерывного С02-лазера при обдуве металлической мишени различными газами (Ar, С02, N2, Не).
2 Исследование динамики и свойств волн поглощения, инициируемых движущимся вдоль облучаемой поверхности пучком TEA С02-лазера.
3 Экспериментальная верификация самосогласованных численных моделей взаимодействия излучения С02- и XeCl-ла-зеров микросекундной длительности с низкотемпературной лазерной плазмой. Сравнение особенностей динамики волн поглощения в пучках TEA С02- и ХеС1-лазера с близкими пространственно-временными параметрами.
Научная новизна. Впервые изучены закономерности движения факела приповерхностного пробоя п пульсирующем режиме, распространяющегося в виде доменов, при взаимодействии излучения мощного непрерывного С02-лазера с металлами в условиях, характерных для технологических режимов лазерной обработки. Впервые экспериментально исследованы особенности и динамика волн поглощения, инициируемых движущимся со сверхзвуковыми скоростями пучком TEA С02-ла-зера. Наблюдалось многократное инициирование СДВ с поверхности образца при низких скоростях пучка. Экспериментально верифицирована самосогласованная численная модель взаимодействия излучения С02- и ХеС1-лазеров с низкотемпературной лазерной плазмой. Обнаружено искривление фронта поглощения СДВ на поздних стадиях в гауссовом пучке С02-лазера.
Практическая ценность. Полученные результаты экспериментов по исследованию закономерностей движения плазменных доменов позволяют построить адекватные модели взаимодействия излучения с металлами. Показано, что при пере-
мещении лазерного излучения с ростом скоростей пучка порог поддержания волны поглощения возрастает, что делает возможным применение мощных импульсных С02- лазеров для генерации поверхностных акустических волн. Экспериментальная верификация самосогласованной численной модели светодето-национных волн в сфокусированных пучках С02- и ХеС1-лазе-ров дает возможность расчитывать параметры лазерной плазмы с большой степенью достоверности и использовать эти данные для прогнозирования результатов взаимодействия в условиях реальных экспериментов.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Скорости доменов, образующихся в факеле квазистационарного п, оверхностного пробоя, определяются длительностью предшествующей паузы между доменами (в случае импульсно-периодического режима с внешней модуляцией -паузой между импульсами). Экспериментально обоснована необходимость учета двумерности распространения волны горения при построении численной модели плазменного факела в характерных условиях технологической лазерной обработки.
2. Получены зависимости скорости движения фронта плазмы, ее порога поддержания и прозрачности от давления газа и скорости перемещения пучка вдоль облучаемой поверхности. Обнаружены многократные повторные поджиги СДВ в аргоне с поверхности при скоростях пучка выше 1 км/с. Показано влияние перестройки модовой структуры импульса на пространственную структуру приповерхностной плазмы.
3. Экспериментально верифицирована самосогласованная численная модель динамики СДВ, поддерживаемых излучением С02- и ХеС1-лазеров. Получено согласие реального и численного экспериментов по следующим пунктам: зависимостям и параметрам:
-зависимость координаты фронта волны от времени (для
обеих длин волн, в диапазоне давлений 0,1 -1 атм);
-динамика прозрачности плазмы (С02-лазер, диапазон
давлений аргона 0,1 -1 атм);
-рефракция лазерного излучения в плазме (С02-лазер).
4. Экспериментально обнаружено искривление фронта поглощения на стадии распада СДВ в гауссовом пучке.
5. Получена зависимость скорости СДВ в пучке ХеС1-ла-зера от давления газа и интенсивности импульса. Проведено сравнение режимов распространения волн поглощения для обоих лазеров. Обосновано, что гидродинамическая модель волны поглощения в аргоне адекватно описывает ее динамику в сфокусированном пучке ХеС1-лазера в диапазоне интенсивностей 3 -40 ГВт/см2 при субмиллиметровых пятнах ЛИ.
Апробация работы. Результаты диссертации докладывались на Всесоюзном семинаре "Неравновесные физико-химические процессы при взаимодействии лазерного излучения с веществом" (Горький, 1984 г.), VII Всесоюзной конференции по взаимодействию оптического излучения с веществом (Ленинград, 1988 г.), VIII Всесоюзной конференции по взаимодействию оптического излучения с веществом (Ленинград, 1990), IV Всесоюзной конференции по взаимодействию излучения, плазменных и электронных потоков с веществом (Фрунзе, 1990 г.), CLEO'91. Baltimore, May 1991, а также на семинарах МФТИ и ФИАЭ.
Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 13 печатных работах, из них 4 статьи, 4 препринта и 5 тезисов докладов.
Личный вклад соискателя. Результаты исследований, изложенные в настоящей диссертации, получены лично автором или в соавторстве при непосредственном участии автора. В работах, выполненных в соавторстве, автору принадлежит разработка и реализация методик измерения и получения результатов. Автор принимала непосредственное участие во всех экспериментах, изложенных в диссертации, а также в обработке и интерпретации полученных результатов.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Каждая глава начинается кратким обзором литературы по исследуемым проблемам и заканчивается выводами, наиболее важные из которых сформулированы во введении в качестве защищаемых положений. Общий объем диссертации 159 страниц, из них 93 страница текста 52 рисунка. Библиография включает 118 названий на 14 страницах.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во Введении обоснована актуальность выбранной тем указана цель работы, изложено краткое содержание диссе тации и сформулированы защищаемые положения.
Первая глава носит обзорный характер.
В разделе 1.1 кратко описаны особенности известных в л тературе режимов волн поглощения лазерного излучения (л зерных волн горения, волн световой детонации, дозвуковых сверхзвуковых радиационных волн, быстрых волн ионизации
Раздел 1.2 посвящен обзору существующих теоретическ моделей и экспериментальных исследований плазмы, ии циируемой непрерывным С02-лазером потоке газа при щ дольном обдуве. Обосновано, что только полная двумерная N дель плазмы с учетом рефракции и поглощения лазерного из} чения адекватно описывает результаты экспериментов.
В разделе 1.3 описаны эксперименты по взаимодейств] движущегося вдоль твердой поверхности лазерного излучеш Это инициирование поверхностных акустических волн изJ чением неодимового лазера и резонансный метод возбужден поверхностных периодических структур движущимся лазернь пучком. Задача по инициированию и исследованию динами плазмы в движущемся лазерном пучке до сих пор не ставилас
Раздел 1.4 посвящен обзору литературы по исследован] волн поглощения, инициируемых эксимерными лазерами.
Во второй главе описаны экспериментальные установи методики исследования плазмы приповерхностного пробоя зов, методики обработки полученных данных.
В разделе 2.1 описаны установки "Сверчок-ФТ" (источи излучения - С02-лазер) и "Китенок" (источник излучения - Хе лазер), диагностические комплексы этих установок, состоят из камеры взаимодействия, скоростных фоторегистратор спектральной приставки и средств измерения параметров : зерного излучения. Кратко описаны методы обработки осц! лографической и фотографической информации.
В разделе 2.2 изложено описание установки и методики э периментов по исследованию плазмы в движущемся пучке О лазера. Для перемещения излучения вдоль поверхности : пользовалось вращающееся с высокими скоростями зеркг
(часть установки для высокоскоростной фотографии ВФУ-1), что позволило работать со сверхзвуковыми скоростями перемещения излучения (0 - 5,5 км/с). Описаны методики получения и обработки экспериментальных результатов.В третьей главе рассмотрены особенности воздействия мощного излучения С02-ла-зера на металлы в условиях обдува различными газами.
В разделе 3.1 проведен краткий анализ литературы по экспериментальному и теоретическому исследованию лазерных волн горения.
В разделе 3.2 описаны постановка эксперимента и экспериментальные методики. Особое внимание в экспериментах уделялось оптическим методам исследования плазмы. Геометрия облучения и обдува образцов защитными газами совпадала с используемой в большинстве экспериментов по технологии сварки.
В разделе 3.3 приведены результаты экспериментов. Обсуждаются закономерности пульсаций факела при обдуве различными газами. Обнаружено, что пульсирующий режим факела существует при обдуве мишени С02 и Ы2 при мощности лазера более 3,5 кВт. В гелии этот режим не наблюдался во всем диапазоне мощностей лазера. Обнаружена зависимость скорости домена от длительности предшествующей паузы. Показано, что при внешней модуляции лазерного излучения с низкими частотами (<100Гц) и длительности импульсов более 10 мс, возможно возникновение серии доменов за время импульса. В этом случае скорость первого домена существенно меньше, чем последующих.
В разделе 3.4 обсуждаются наблюдаемые зависимости скоростей доменов. Принципиальную роль играет степень нагрева и возмущение газа, по которому движется домен. Если пауза между доменами меньше времени "охлаждения" (сдува) порядка 1 - 2 мс, домен движется по нагретому газу, плотность которого меньше исходной, что приводит к росту скорости домена. Первый домен вызывает возмущение газа, и второй распространяется по движущемуся газу, что также ведет к увеличению наблюдаемой скорости.
В главе 4 излагаются и обсуждаются результаты экспериментов по инициированию плазмы движущимся пучком СО?-
лазером и исследованию ее особенностей и динамики. Показано, что волны поглощения, инициируемые движущимся пучком ТЕА С02-лазера, распространяются в светодетонационном режиме вплоть до скоростей перемещения пучка порядка 3 км/с. С ростом скорости растут минимальная эффективная прозрачность и порог поддержания волны поглощения. Впервые наблюдалось повторное инициирование СДВ с поверхности образца при скоростях пучка >1 км/с. При высоких скоростях пучка факел имел сложную структуру.
В главе 5 подробно описана экспериментальная верификация самосогласованной численной модели динамики СДВ в сфокусированных пучках С02- и ХеС1-лазеров. ■
В разделе 5.1 дан краткий обзор моделей волн световой детонации и ее пределов. Обоснована необходимость экспериментальной верификации расчетных моделей плазмы.
В разделе 5.2 приведены экспериментальные результаты по верификации самосогласованной численной модели СДВ в пучке С02-лазера. Особенностью настоящего исследования является то, что расстояния, на которые распространяется плазма, существенно превышают размер пятна фокусировки, и двумерные эффекты играют существенную роль в динамике плазмы. Проводилось сравнение результатов расчетного и реального экспериментов (динамики ударной волны и плазменного фронта, восстановления прозрачности, рефракции и поглощения ЛИ). Получено качественное и количественное согласие результатов расчетных и реальных экспериментов.
В разделе 5.3 описаны эксперименты, подтверждающие теоретический результат о влиянии пространственного распределения излучения на форму фронта волны поглощения. Показано, что при гауссовом распределении интенсивности фронт искривляется на стадии распада волны, оставаясь плоским в течение всего времени ее существования. При однородном распределении искривления фронта не наблюдалось.
В разделе 5.4 обсуждены результаты экспериментов по исследованию рефракции излучения в плазме пробоя и сравнение их с результатами расчета. Получено согласие по величинам углов отклонения излучения и времени начала просветления на периферии волны.
В разделе 5.5 сравнивается динамика волн поголощения в пучках С02- и ХеС1-лазеров при близких пространственно- временных характеристиках лазерного излучения.
В разделе 5.6 приведены результаты экспериментальной проверки самосогласованной численной модели СДВ в пучке ХеС1-лазера. Расчетные и экспериментальные зависимости координаты фронта волны поглощения от времени и значения порога поддержания волны хорошо согласуются друг с другом. Показано, что для УФ диапазона в условиях наших экспериментов гидродинамическое приближение адекватно описывает распространение волн поглощения вплоть до 40 ГВт/см2.
В Заключении приводятся основные результаты, полученные в работе и выводы:
I. Эксперименты по взаимодействию мощного непрерывного лазера с металлической мишенью при обдуве различными газами показали, что при обдуве гелием происходит пробой в парах мишени при мощности лазера до 10кВт. При обдуве С02 и Й2 уже при мощности излучения 3,5кВт происходит возбужние разряда в газе, распространяющегося в виде доменов. Измерены температуры и электронные концентрации в таком разряде: Т(эВ) пДсм-З) Не 0,6
С02 1,5-2 (1,5-2) ЮН 1Ч2 2,5-3 (2-3) 1017 Характерная длина плазменных доменов в С02 и N2 оказалась порядка 1см и определялась радиальным распределением температуры и радиусом пучка. Наблюдаемые изменения скорости доменов связаны с длительностью паузы между последовательно возникающими доменами , т.е. зависят от степени обновления газа перед его фронтом за счет поддува. Показана необходимость учета двумерной газодинамики при описании ЛВГ и распространения доменов в условиях реальной обработки.
И. Получены зависимости скорости, порога поддержания и прозрачности волны поглощения от скорости перемещения пучка для воздуха и аргона в диапазоне скоростей пучка 0-5,5 км/с. Детонационный режим распространения волны сохраняется вплоть до скоростей пучка порядка 3 км/с. С ростом скорости пучка порог поддержания волны поглощения растет
из-за боковых потерь, связанных с дополнительным обдувом. Минимальная эффективная прозрачность плазмы растет, а время экранировки мишени падает с повышением скорости пучка. В аргоне наблюдалось многократное повторное инициирование СДВ с поверхности образца при скоростях > 1км/с, а при высоких скоростях пучка факел имел сложную структуру, связанную с перестройкой модовой структуры излучения на поверхности.
III. Экспериментально верифицирована самосогласованая численная модель взаимодействия излучения С02- и ХеС1-ла-зеров с низкотемпературной импульсной лазерной плазмой. Показана роль двумерных газодинамических процессов в эволюции плазмы. Получено количественное согласие результатов численного анализа и эксперимента по следующим пунктам:
-зависимость координаты фронта волны от времени (для обеих длин волн, в диапазоне давлений аргона 0,1 -1 атм); -динамика прозрачности плазмы (С02-лазер); -пороги поддержания волны поглощения в сфокусированном лазерном пучке (для обеих длин волн). Показано, что при расчетах необходимо учитывать реальные зависимости коэффициента поглощения от давления и температуры газа.
IV. Экспериментально подтвержден теоретически полученный результат о влиянии пространственного распределения излучения С02-лазера на форму фронта поглощения. Показано что при гауссовом распределении интенсивности фронт волны заметно искривляется вблизи порога поддержания, а для однородного распределения фронт остается плоским.
V. Просветление плазмы в гауссовом пучке С02 лазера начинается на периферии пучка раньше, чем на оси. В моменты времени, коща на оси плазма оставалась непрозрачной для излучения, на поверхности мишени регистрировалось лазерное излучение на расстояниях порядка нескольких радиусов фокального пятна от оси факела. При близкой геометрии реального и расчетного эксперимента получено хорошее согласие пс углам отклонения излучения.
VI. Определена зависимость скорости фронта СДВ в пучке ХеСЬлазера от давления газа и интенсивности излучения. Показано, что характер зависимости скорости волны от давления га-
за аналогичен СДВ в пучке С02-лазера. Показано, что для излучения УФ диапазона гидродинамическое приближение адекватно описывает распространение волн поглощения вплоть до интенсивности 40 ГВт/см2 при миллиметровых и субмиллиметровых размерах пятен ЛИ.
Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:
1. Арутюнян Р.В., Баранов ГА., Баранов В.Ю., Большов ЛА., Глухих ВА, Зинченко А.К., Каневский М.Ф., Малюта Д.Д., Письменный В.Д., Подтыкан Ф.П., Себрант А.Ю., Степанова МА. - Исследование динамики плазмы низкопорогового оптического пробоя излучением непрерывного и импульсно-перио-дического С02-лазера. Препринт ИАЭ-4412/12, М.: ЦНИИатоминформ, 1987.
2. Каневский М.Ф., Степанова МА. Особенности эволюции плазмы, образованной излучением непрерывного и импульсно-периодического С02-лазера в различных газах.- Квант.Электр., 1990, т. 17, N 6, с.755-756.
3. Каневский М.Ф., Себрант А.Ю., Степанова МА. "Динамика светодетонационной волны в движущемся лазерном луче". Квантовая электроника, 1990, т. 12, N 12, с. 1334-1335.
4. Анисимов В.Н., Баранов В.Ю., Воробьев ВА., Деркач О.Н.,Каневский М.Ф., Крагошкин И.Е., Малюта Д.Д., Невмер-жицкий В.И, Новобранцев И.В., Себрант А.Ю., Степанова МА., Чернов С.Ю., Яковлев Е.Р. Исследование волн поглощения в плазме, создаваемой микросекундными импульсами ХеС1-лазе-ра. Препринт ИАЭ-5081/7, Москва 1990,42с.
5. Анисимов В.Н., Арутюнян Р.В., Большов ЛА, Деркач О.Н., Каневский М.Ф., Малюта Д.Д., Себрант А.Ю., Степанова МА., Чернов С.Ю. Влияние пространственной структуры излучения лазера на динамику плазмы низкопорогового оптического пробоя. Известия АН СССР, 1989, т.53, N3, с.491-495.
6. Baranov V.Yu., Vorobiov VA., Sebrant A.Yu, StepanovaMA. Two-dimentional effects in excimer and TEA C02- laser produced plasmas. Laser Physics, N3,1991, pp.53-60.
7. Baranov. V. Yu., Kanevskii M.F., Malyuta D.D., Sebrant A.Yu., Stepanova M A., Chernov S.Yu. Laser-supported absorption waves: two-
dimensional effects and models. Preprint IAE-5154/7, Moscow:IAE, 1990,24 p.
8. Влазнева Ю.В., Гапотченко ДА., Себрант АЮ., Степанова МА. Свойства плазмы приповерхностного пробоя газа в движущемся пучке TEA С02-лазера. Тез. докл. IV Всесоюзной конференции "Взаимодействие излучения, плазменных и электронных потоков с веществом", Фрунзе, 4-7 сентября 1990г., с.27-28.
9. Мал юта Д.Д., Каневский М.Ф., Себрант АЮ., Степанова МА. Динамика светодетонационной волны в движущемся пучке. Тез. VIII Всесоюзной конференции по взаимодействию оптического излучения с веществом. Ленинград, 6-11 сентября 1990г., С.84- 85.
10. Воробьев ВА., Каневский М.Ф., Чернов С.Ю., Себрант АЮ., Степанова МА. Численные эксперименты по взаимодействию С02- и ХеСЬлазеров умеренной интенсивности с ар-гоновой плазмой. Верификация самосогласованной модели. Препринт ИБРАЭ АН СССР N23, Москва, 1991.
11. Анисимов В.Н., Деркач О.Н., Малюта Д.Д., Себрант А.Ю., Степанова МА. Экспериментальное исследование нестационарных процессов в плазме низкопорогового пробоя газа лазерным излучением. Тез. VII Всесоюзной конференции по взаимодействию оптического излучения с веществом. Ленинград, 14-18 марта 1988 г. с. 228-230.
12. Коломийский Ю.Р., Невмержицкий В.И., Новобранцев И.В., Яковлев Е.Р., Анисимов В.Н., Баранов В.Ю., Деркач О.Н., Малюта Д.Д., Себрант А.Ю., Степанова МА. Динамика и прозрачность плазмы пробоя аргона возбуждаемого импульсным излучением ХеС1 и С02-лазеров. Тез.докл. IV Всесоюзной конференции "Взаимодействие излучения, плазменных и электронных потоков с веществом", Фрунзе, 4-7 сентября 1990г., с.68-69.
13. Baranov V.Yu., Grishina V.G., Derkach O.N., Dolgov VA., Malyuta D.D., Mezhevov V.S., Semak V.V., Stepanova MA. Experimental investigation of low-temperature plasma dynamics in focused beam of C02-laser. Proc. CLEO'91 Baltimor, May 12-17 1991, pp.461-462.