Взаимодействие концентрированных потоков энергии с твердыми телами тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН ТАДЖИКСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

УДК 533. 92:535. 09:536- 2:537:539:541. 373:678

СУЛТАНОВ Мардон Адылович

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ ПОТОКОВ ЭНЕРГИИ С ТВЕРДЫМИ ТЕЛАМИ

Специальность 01.04.07 — физика твердого тела

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степетпг доктора физико-математических наук

ДУШАНБЕ — 1995

Работа выполнена в Таджикском госуниверситете и Физико-техническом институте им. С. У. Умарова АН Республики Таджикистан.

Официальные оппоненты:

1. Доктор физ.— мат. наук, профессор Рухадзе А. А.

2. Доктор хим- наук, профессор Мавлонов Ш. М.

3. Доктор физ.— мат. наук, профессор Абдуллаев X. О.

Ведущая организация — Институт электрофизики Уральского отделения РАН.

диссертационного совета Д 065.01.04 в Таджикском госуниверситете по адресу: 734025. г. Душанбе, пр. Рудаки, 17.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Таджикского госуниверситета.

Защита состоится

заседании '

Ученый секретарь диссертационного совет доктор технических

Автореферат разос

ГАФУРОВ

ОБЩАЯ ХйРАКТЕРИС_ТШ_РАБШ

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. С бурным развитием плазменной и ла-. зерной техники и технологии и других направлений, с применением мощных источников энергии, в современной физике возникло новое научное направление - физика взаимодействия концентрированная потоков энергии (КПЗ) с конденсированными средами. В данном случае термин КПЗ имеет широкое понятие, который включает в себе плазкаанио потоки вчсокой плотности, моииое лазерное излучение, ионные, импульсные разряды (МИР), злектронно-лучевые источники, электронный и ионный пучки идр.

Эти источники энергии, кроме всего прочего, имеют такае большое прикладное значение, например, в обработке материалов, несмотря на то, что на практике существуют различные другие методы. Между тем разнообразие источников энергии и методов обработки не исключает привлечения все новых, более прогрессивных и совершенных источников энергии и нетодов обработки, й не случайно в последнее время эти тенденции стали превалировать в физике обработки материалов. Б этом аспекте так называемая ударнсскатая плазма (УСП) могла бы стать новым источником энергии, а "зОФект заземления" - новым способом обработки материалов.

Заметим, что различные способы получения УСП ка базе исследованных нами МИР короткой пространственной протявенности с использованием основных принципов и лоловений газогидро,. паники были разработаны диссертантом.

Вместе с тем, механизм взаимодействия источников энергии с твердыми телами в сильной степени зависит от многих других факторов, такие, как плотности, структуры и состава потока (излучения), физико - химических ййзйств ■ Натедиала, продоляительности действия энергии и дане^от способа подключения исследуемого металлического тела в электрическую-цепь разрядного контура в качестве электрода положительной и отрицательной полярности, в зависимости от того, является ли оно электрически "нейтральным",, заземленный или яе подключенным на болыиуа металлическую касс«.

На указанный способ подключения мишени, который условно назван "эффектом заземления" при исследовании' действия УСП» сверхзвукового плазменного потока (СПП) и мощного лазерного излучения с электропроводящими материалами, было обращено внимание диссертанта еще в 1973г.

Как показывают исследования, указанный эффект имеет большое научное и практическое значение в современной технике и технологии. в частности в вопросах уменьшения степени абляции тел. подвергаемых КПЗ, поверхностном упрочнении материалов и др".

Материалы, объекты, механизмы могут подвергаться значительному разрушению при действии КПЗ, высоких температур и давлений, сильных ударных волн (у.в.) в особенности при экстремальных условиях. Подобные условия моено создавать в УСП, которая характеризуется мощным лучистым и конвективным потоками и сопровокдается образованием у.в, УСП способствует интенсивному разрушении материала вследствии световых, тепловых, механических. радиационных и других процессов.

Несмотря на огромное количество теоретических и экспериментальных работ в этой области имеется ряд невыясненных как общих, так и частных вопросов в особенности в поведении .материалов при высоких значениях температуры, давления, плотности излучения (потока поскольку этот вопрос связан с испытанием новых материалов, деталей конструкций, механизмов, летательных аппаратов и. др. Поэтому возникает необходимость знания механизма теплопередачи к телу под действием высокотемпературной плазмы и больших потоков излучения на границе УСП - металл при нетрадиционных постановках задачи.

В этой связи возникает другая задача - при необходимости и. по мере возмонности, защитить материалы, элементы конструкций,| объекты новой техники, механизмы и аппараты от пагубного действия КПЗ, в частности УСП, СПП и мощного лазерного излучения, последние три которых представляется возможным моделировать в лабораторных условиях, а также получить с заданными газо гидро - и термодинамическими параметрами с применением "эффекта заземления".

В контексте вышесказанного в диссертации применялись совершенно новые методы и физические принципы уменьшения степени абляции, подвергаемых действиям УСП. СПП и мощного лазерного, излучения, неизвестные до сих пор в научной литературе.

Все эти вопросы необходимо сопоставить и увязать с проблемами взаимодействия излучения ОКГ с металлами и диэлектрическими материалами и, по мере возмоаности, найти общий механизм взаимодействия и разрушения исследуемых тел. Поэтому в работе . в определенной мере этому вопросу уделяется приоритетное внимание исходя из постановки задачи общего,характера, т.е. исходя из меха-

низка'взаимодействия УСП7 СГНГи моцного лазерного 'излучения с различными металлами, сплавами и полимерами и проводится меиду ними некоторая аналогия.

Все эти вопроси в диссертации рассматриваются в рамках принципов и полозеикй газогидродинамики.

ОСНОВНОЙ ЦЕЛЬЮ И ЗАДАЧЕЙ настоящей работы являются комплексное исследование процеесов. происходящих на поверхности металлических электродов в НИР, при обтекании тел различной геометрической формы СПИ. взаимодействии НСП и мощного лазерного излучения с металлами, сплавами с учетом "эффекта заземления", с полимерами, оптическими стеклами и объяснение полученных результатов с точки зрения гидродинамических представлений.

8 задачу исследований также входят разработка методики, сборка экспериментальных установок и регистрирующей аппаратуры, предлоаение возмояных практических применений наблюдаемых в работе эффектов и явлений.

НАУЧНОЙ НОВИЗНОЙ РАБОТЫ является как постановка задачи, так и применяемые источники энергии (кроме лазерного), методы воздействия ими на исследуемые материалы, а такяе интерпретации полученных результатов.

1. Впервые комплексно исследованы физические процессы, происходящие на поверхности -электродов МИР пространственно протяженности до ! см исходя из газогидродинамических представлений.

2. Впервые показана возмонность получения, исследованы и практически применены' УСП на базе МИР в воздухе при атмосферном давлении без внешнего магнитного поля при различных вариантах эксперимента с заданными параметрами.

3. Впервые экспериментально показана -возможность моделирования процесса обтекания тел различной геометрической формы под действием СЛП в лабораторных условиях.

4. При исследовании механизма взаимодействия УСП и моцного лазерного излучения с металлами впервые обнаружен так называемый •••-о;-»к? заземления", с помощью которого представляется возможным манипулировать как параметрами УСП и лазерной плазмы, так V: параметрами абляции те;., подвергаемых действиям мокных источников ЗНйрГИИ. .

5. Установлено. что при заземлении матрицы на ее поверхности происходит линчевание и электродинамическое ускорение плазменного потока, что нсвет существенно влиять на характер разрушения.

-ч-

5. Использование "эффекта заземления" позволяет существенно уменьшить степень абляции тел, подвергаемых действиям СПП, УСП-и мойного лазерного излучений, а такие упрочнять материалы, детали, инструменты.

7. При исследовании полимеров под действием излучения ОКГ показан на взрывной, гидродинамический механизм разрушения.

ОСНОВНОЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ПОЛОЖЕНИЯ,выносимые автором на защиту:

1. Роли тепловых потоков, лучистого и конвективного, теплообмена и электронной теплопроводности в механизме разрушения электродов в НИР, при обтекании тел и действий .УСП и лучей ОКГ на твердые тела.

2. Зависимости степени разрушения твердых тел от газодинамических пооцессоз, происходящих в МИР, при обтекании и тормоне-нии СПП на плоской металлической поверхности.

3. Связь механизма взаимодействия СПП, УСП и мощного лазерного излучения с электропроводящими материалами с учетом "эффекта заземления" и способа подключения.мишени на металлическую массу.

4. Газогидродинамическая концепция механизма взаимодействие и разругения различных твердых тел под действиями МИР, УСП, СПГ и лучей ОКГ.

5. Практические применения СПП, УСП, "эффекта заземления" I результатов экспериментальных исследований.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ. Возможность получения УСП, основанная на принципах магнитной гидродинамики в разрядном промежутке кеаду открытыми электродами, при набегании и обтекании тел различной геометрической формы открывает новые их возмоннпс-ти и дополнительные перспективы для практических прилонений МИР УСП и СПП.

К возмоаным практическим приловениям. которые могут быт1 реализованы на основе проведенных в работе исследований, мокн отк;сти следующее:

1. Путем изменения полярности и материала электродов пр разряде и*аду открытыми электродами, возмонно. в какой-то мере стабилизировать плазменный инур.

2.' Опенки тепловых потеков на электродах дает возмовност оптимального выбора материала электродов в зависимости от пара кетрс-р «ИР, что монет иметь практическую ценность, например для ум(:!'.!.2<;ния розрувения контактов в воздушных переключателях.

3. .'¡ри соответствующей методике и условий эксперимента, е

лабораторных условиях-представляется-возможным-моделировать" процессы обтеканий тел различной геометрической формы под деЯстзиеы СПП.

4. Возможно существенно уменьшить степень абляции тел, подвергаемых действиям СПП, УСП и мощного лазерного излучения с использованием "эффекта заземления".

5. Используя СПП и мощное лазерное излучение, с учеток "эф- . Фекта заземления", представляется возмонным в воздухе при атмосферном давлении сварить меяду собой однородные к разнородные,-легкоплавкие и гугйллаькие металлы и соединения.

6. Кроме перечисленных способов применения УСП. так не возможны и другие применения, в частности, нанесение металлических покрытий на различные материалы (металлы и диэлектрики), Фигурная обработка поверхности металлов,, определение степени ориентации полимё'рных пленок, пробивания'отверстий в пленках и пластинках, импульсная сварка, наплавка, возможность получения новых сплавов и др. ,

РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ. Полученные результаты экспериментальных исследований могут найти иирокое применение в различных областях науки, техники и промышленности. Например, УСП 'и СПП мокко использовать для создания экстремальных условий по испытанию материалов, механизмов', аппаратов, для упрочнений поверхности материалов и др.

Так, например, даны конкретные рекомендации • по поверхностной обработке и сварки материалов с различными физико-химическими свойствами как ыеаду собой, так и иевдд различными I классами.

На эти рекомендаций имеются письма-просьбы, заявки для поставки технической документации и передачи «етодики из различных НПО, ПО и п/я гг.- Москвы,-- Ленинграда, Казани. Курска,"Мое- '. ковской области, Ульяновска, Донецка, Тбилиси, Ясть-Камено-горска, Дунанбе, Херсона и др.

- - Кроне того, были проведены лабораторные исследования и испытания по упрочнению нитепроводящей гарнитуры под действием УСП и лазерного излучения для ПО Тадкиктекстильмаи и Тсдниктекстияь.

Материал диссертации использовался в учебном, процессе з Тадяикеком госуниверситете при чтении автором- елецизльяах курсоз -"Физика газового разряда", "Физика ударноснатпй плазмы" и в лабораторном практикуме для студентов, специализирующихся на кафедре оптики н спектрокопии по физике взаимодействия оптически излучавшихся источников анергии с конденсированными срезами.

ДОСТОВЕРНОСТЬ ПОЛУЧЕННЫХ НАУЧНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ. В процессе экспериментальных исследований использовались современные приборы и оборудования, обеспечивающие надешкые методы электрических, оптических, спектроскопических, газогидродинамических, металлографических, лазерных, фотографических и других методов исследований.

Следы разрушения электродов, различных металлических пластин и полимерных материалов под действием использованных в работе источников, энергии исследовались такие визуально.

Кроме того, в работе каждый отдельный импульс с определенными параметрами проверялся на предмет воспроизводимости: проверялись случайные и постоянные оиибки в процессе эксперимента, повторялся тот или иной результат эксперимента по истечении времени. Результаты разрушения металлов и блоков полиметилметакри-лата(ЛНМА) под действием лазерного излучения сопостовлялись так-ае с данными других авторов.

ЛИЧНЫЙ ВКЛАД АВТОРА. В диссертацию воили исключительно результаты научных исследований автора, выполненные- по плану НИР в период >i366-1994гг. в Тадаикском госуниверситете и в ФТИ АН' РТ, начиная с формулипозания тем,-которые были зарегистрированы в ГКНТ СССР за номерами Государственной регистрация: 01.84.0045394, 01 .8?.0033882,01.88.0034974 и др., сборки экспериментальных установок, разработки методики работы, проведения экспериментальных исследований, написания статей, отчетов, моно-" графой, до практической реализации полученных результатов в лаборатории Физики плазмы и лазерной техники, затем в группе с тем se названием, руководимой автором и при непосредственном его участии.

Темы НИР входили в координационный план проблемного совета "Физика плазмы" Р.К СССР.

В сборке экспериментальных установок и проведения некоторых исследований в разное время частично принимали участие сотрудники. бывшие студенты-дипломники: В.А.Агеев, В.П.Олейников, И.К. Дустов, В.И.Кучеров, Л.Д.Сеыикин.Р.Сатрединов, А.Рахимов.стакер--исследователь В.Уруно,., которые являются соавторами некоторых наших статей.

АПРОБАЦИЯ РАБОТУ. Результаты работы докладывались и обсуя-дались на:•! ЛI,UI.VII Всесоюзных конференциях по физике низкотемпературной плазкы(Киев-1866г.,Минск-1968г..Ленинград-!S83r.. Таикент-!93?г.), III и IX Всесоюзных конференциях по генераторам

низкотемпературной _плазмн(_йинск-195?г. .Фрунзе-1933г: )._!Х Меьду-.

народной конференции по явлениям в ионизованных газахСпухарест--1965".;, XIи Всесоюзной конференции по эмиссионной электронике (Такгкент-197бг.), ;П Всесоюзной конференции воздействия оптического излучения с конденсированными средами(Ленинград-1972г,), I Всесоюзной конференции по спектроскопии кизкотекпаратурной плаз-мыСЛенинград-! 973г. ), IX Сибйрьскок совещании по спектроскопии (Томск-!374г.}, {'II Европейской конференции ло физике лдазии к . проблемам управляемого термоядерного синтеза«: Лозанна-! 975г.). Ш Международной конгресс по волнгя и нестабильности« £ (Пари;з-1977г.), II и У1 Всесоюзных конференциях по взаимодействия!'электромагнитных волн с плазмойСДуыанбе-1979.1351гг.1, Всесоюзных конференциях по отделке текстильных материалов Дуаанбе--1980г. ,Мос'ква-1386г.), Всесоюзном семинаре-совещании " Физика к химия обработки материалов концентрированными потоками энергии" С Москва.ИКет 20.04.34г.), II Иенотраслевой школы по проблемам проектирования конструкций Душанбе-!981г.IУ Всесоюзной конференции по физике газового разряда (Махачкала- 1383год;, Региональном семинаре "Структурно-динамические процессы в-неупорядоченных средах (Са.маркакд-1992г.), республиканскую конференциях, а тахяе.в разное зремя, на научных семинарах Института I ики АН Республики Селарусо, Физико-технического института им.И.О. ИоФО? РАН. Государственного оптического института им.С,И.Вавилова. Физического института им.П.Н.Лебедева РАН, Института атомной энергии им. И.В.Курчатова, заседаниях Бюро Отделения физико-математических, химических и геологических наук ЯН РГ и ученых советов физического".факультета Тадвикского госуииверси-тета. институтов химии и физико-технического йН Р'Г.

ЛЙ5ЛИКРЦЙИ. По материалам диссертации опубликовано 9С работ в-куриалах; 2ТФ.ТЕТ.ПНТФ. Изв.СО ПН СССР. ВМС. сер.Б. Оиэ-ХОЙ. Астрономический вестник, Механика'полимеров. Докл. Р.К.УАДЗ!. ССР. Изв. АН.Тадк.ССР, сер-физ.-мат.н.. хии.и геолог..МиТОМ. в м ¿Т'-рнз г.~-х с>;; ьз;-и Мевдународках конференций и Ксчгрссга, г н::к-"!/ статей, б Рхлде: ен.;>" Национального 5вро стздда^гса С"*. С; , в трех мзьографиях и др.

•*.Т?':ЧТ1!?Й 'И СГ.ЬЕК РйГХТО. Льссертацая состоит из введения, семи глав. оСцего заключения,основных выродов и списка использованной литератур;; (333 кзимено?аний на ¿3 стр.). В конце кандой глчзи зет'.я зсклгчекия и тематические гвведи.

объе* рабств составляет 325 страниц кваиноьксяога

- в -

текста, содервит 91(на 35 стр.) рисунков и 37Сна 2В стр) таблиц, которые приводятся в. качестве отдельного прилоаения, Литературный обзор и его анализ, как и экспериментальные установки и методика работы, даются в каждой главе в отдельности.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

¡50 ВВЕЛь'ПИИ отравены актуальность выбранной темы -диссертации . цели и ее задачи, практическая значимость и достоверность полученных результатов, апробация и публикации.

В ПЕР5СЯ главе приводятся основные результаты теоретических и экспериментальных работ по исследованию абляции электродов;при-поьерхкостних процессов в МИР в условиях дозвукового и сверхзвукового скоро',тей поступления электродных факелов, образования лрк.оектродних темных пространств, колебательных процессов и причины дестабилизации плазменного шнура, а Такае выбор уравнения теплопроводности с заданными граничными условиями, его решения и оценки теплсвых потоков на электродах.

Для .-равнения рассматриваются два режима скоростей поступления .электродных факелое: дозвукового и сверхзвукового на примерах униполярной низковольтной искры (УНИ) и НИР.

Заметим.что в условиях УНИ для получения дозвуковых (электродных) фгкелоа давались серия импульсов:.при НИР.СПП и УСП, и ноцкосо лазерного излучения - одиночный импульс.

При действии УНИ электроды пораваются разрядом сильнее в том случае.когда они слукат катодом. Об этом свидетелствуют размеры эрозионных следов. Больсее испарение вещества из катода происходит в осн-:-2ном га счет увеличения глубины поранения образца, а ке плскади.Плоиддь эрозионного следа на образце - катоде.как правило. м?ньп£, чем на аноде из того не материала. Испарение .»еиестка и? катода происходит более бурно, чем из анода. Б дер-ком случае разрушение носит взрыбообразчцй.факелний характер.что наг.".ясно прозе дяетг.в * яри испарении ¡»ецества легкоплавких' злйкт^о;;',* и? -та болъсой плотности тока. При ?ток разрцвйние яе-лзетгд ги;.р.:динамическим,

Сц?нч! 'кор.и.тйй поступление электродных• факелов показроет. что снк на ск-'сг нелннх элгктг.одов спсталлз«;т~0.5.50 м-с"', на кз?оде- - ~ С.?*1С"к>.с'.т.е. не лрезыг^п скврсгти звука в плзэн*; кптбрзя ':?к Т«5«10' К дплзна бить —10 «»с**.

0,:к--ко увели'^чги?* кохности репрч&а уьедичиьаьтся ьеличк- •

ян тепловых потоков па злектродах,~от- которых - зависят-прояессн; ~

"прокскодаипе на электродах и механизм их разрушения.

Длз оценк:: теплоркх потоков на электродах решалось уравнение теплопроводности зт'орой степени

ЭТ(М1

(!)

с начальными и граничными условиями

_хЪТ(оЛ) Эх

(2)

х = о

Используя методы решения уравнения теплопроводности с заданными граничными условиями второго рода для полуограниченного стервЯя получена расчетная-формула для определения величины теплового ппту»»

т _ \к£Ж

уч тг 1/т

(3)

где ,а - коэффициенты тепло-и температуропроводности, I- время ксгрева электрода, с - теплоемкость, - плотность.

Рассчитанные по формуле (3) значения тепловых потоков приведен!,' в табл.1. Расчет поглощений тепла телом,расплавленная и кипящая поверхность которого уносится в результате абляции - слог-:-!■:<.£ промена, поэтому приближенно рассчитываются теплоьые потоки для тело без уноса массы,тек самим определяется верхний предел поглощаемого телом тепла при позыиении температуры без уноса.

Таблица 1.'

Та:;лс!8~". потскк, скорости и времена выброса сверхзвукового рлучнен.-гог ■¡■¿кый (СПС> при С = 1200 ийф. 11-3 Ни (верхняя) и ['-5 к В (нияняа)

■ ■ ■ ...........1 1 Конфигурация | Скорость выброса ■ Время зыброса Тепловые потеки.

полярности и | СПС, км. с"^ СП®, икс 10 Вт.с к"

электродов | Анод I Катод I Анод I Катод I Анод I Катод

ЙГ - а Г 3,0 8.в 10 20 1.03 •о, ,32

с,г - Си" 6,0 4.5 ' 16 12 1,50 1 .80

я1+ - си" в,4 4,2 25 15 0, в2 1. ,60

р. г - си+ 4.5 8.2 20 32 1.40 0 ,73

аГ - аГ 14.1 12.2 24 16 0,34... 0, ,73

Си* - Си" 9.5 3,2 12 24 1.80 ^ 1, ,30

а Г - Си" 12,8 7.7 20 28 0.92 1, ,20

а Г - сч + 6,3 ' ю; 5 16 ' 32 1,50 0, ,73

Результат сценки тепловых потоков показывают .что времена БнЗрс-сл факелов зависят от плотности потока тепла, поглощанцего-ся материалом электродов, а тайне от полярности и атомной массь элемента. Различные комбинации электродов даат значения плотностей питонов и соотьетствузЕие времена выброса Факелов,что монет стать главной причиной возникновения силовых неустойчизосте? V гглазненкок внуре и образования колеСательных процессов.

Согласно оценкам, максимальное значение энергии.например, пг« С;¡¿00 ккФ.О'-Ю :-:В составляет 60 кДк. Основная часть это* -Н(>;'Г.-'и мдет на нагревание электродов, плавление и сообщение порам направленного двккения.а танке ка дальнейшие процессы ион-ьи'^ции V. излучьния. Электродный факел в разрядном промеяцтке крсяе того приобретает сверхзвуковую скорость и подвергается ^к-родинахическому ускорения.

(.'¡и.рзсти сакглов зависят- ст полярности электродов,- котора: с ла'ода Солще, чем с катода. Однако гакая закономерность инее' м^сто при определенных режимах разрядного контура. Например, лр; иокбкмцки *а*к7|>«;ов Си - Р.! температура плазмы поБагаетса ! пгкавй.ы-й обл.кти'.чтл связано с влиянием атомной массы на ско-г.сст;> п>.ст%гл.-'Ияй сгкалгр. гк/.одэ из :-тсге кйгнз пгедп.-.,-згдть. ч';.; г.КЪс;ок нлтериал.1 элект^одсз н<иап д.ч-ктьсд

г и. ,;"'< .т.: ¿*-»:«нк« йуд-л комленскроалтьс.ч и УСК ?тн.,с.;:''/.г!

С. .

.'. Т!)ГЙ. В СКСГ'СОТКХ ПГл. ТС Г.Лен И; к •.-.■:,•:" А!-

-/ Г : - п:-,! г-^ичт;-; • ■ :•••;■.■'.:.;:■;;;■'

.'Г'Ъйс:^:!^:; нох.чл д-г-.рдкт:. т '.' >.'.', анализ ьРС.и^Г-С-Л аЪГ.з.ПУМ ¡И И К-'.Ы.Х : Г;'!:». ?.ЛГ-; 2:,а

Г 1 О'П

:::е и сдув р г- п л-а г=.■; >.* = • -,"п^у-:":; п^т-'К-,V 'и.,; сы с последующ«! образованием металлического клпл н^

:■ ;,."!НН0Н слу-к^" "'■л : : т с я КаП электрс

ОСН."

, 1 и», ,1 «1 ^' и»С «I«»» ¡1 ч/1 и п г\ I с Пли .

плазменного анура. Так,например, оценки тепловых потоков на элек-

пихидшц, ШУ ипп Ми1 И! " /'!.Г1Л ТТЛ > 1" 7 ) I

и....» *. 3|й сбйдс1с.-!ь1эисг ч г ой, чго тепяиеае потоки с зесьма внушительны и за короткое время, в зависимости от атомной, массы материала электрогл, приводит к интенсивному расплавлении поверхностного слоя электрода и к взрнвному характеру раз-. руиения.Пары металла и дисперсные частицн зидкой Фаза выбрасываются со сверхзвуковой скоростью и вздут к дополнительному, относительно электрической эрозии гидродинамическому ззрису и

пГтдя^аянии ЦГГТ. коЛббЛЙ'.И'ЗЙС!1.

.ю.ш! :ть. ьиделяемая, г "" '

¡у

и

)11 • С ; ;>:;де исех про::сссо < к в а п л з л г. к т о ГПРОП ГЛАВЕ рас тел ра:,/:::чнои го:: "эс^кга 36

О иаП1

;., з приказ но:пно сделан

особенности о блестя:-.

нотном иноокни

г.;г в опт:1.

дейс

( ✓

уч':;о!: _ эСФскга :я.зо::лг;>;и" _ и с ч'илпп:1?;"! о От г. л-ап::.. твием сверхзвукового газового потока, а такае механиз.лучис-

При обтекании затупленных тел сверхзвуковым потоком, б соответствии с принципами газогидродинамики, на некотором удалении от него, образуется скачок уплотнения

ро^ко «аелвчивадтсй 5.чг«е.чия : мв.чинна. Отношение зтк" перанетров на оп;:из гидродинамических соотиоздк;;«* Рэнккнс

В наяйм сличая ЧП1П, ч;

Ь - 1 р,

(и+и

[¿Гм

1 + и

^ 11

А

Л

1) м,

а-

(4)

(5)

_ Гр^ТМ? + и-1)][и-1)МГ+2]

- 12 -2 . , 7 Г,

С 6 5

Т! Гг+им*

где - показатель адиабаты ГюгониоС 'для УСПУ»1,25)., М - число Маха; его можно определить при известной длине периодической структуры , которая связана с давлением внутри сопла выражением:

Р2 - давление окружающей среды, с1 - диаметр сопла разрядной камеры. •

Приблекенное значение числа Маха перед скачком уплотнения ( ЫСП ) монно определить по формуле

!_,=Ы\/мсТ; (м=м+б)

(8)

Показано, что при столкновении с телом кинетическая энергия СПП полностью переходит во внутреннюю знергию; имеет место как прямой, так и косой скачки уплотнения.

Однако при обтекании заостренных впереди тел ( конус, клин) образуется присоединенный скачок уплотнения. Тело при двинении испытывает сопротивление, возникновение которого обусловлено ростом энтропии и у. в. Основной особенностью обтекания острых тел является образование вблизи лобовой части тела поверхности разрыва присоединенного скачка уплотнения.

В обоих случаях происходит нагрев и абляция обтекаемого тела.

. Анализ и измерения.абляционных параметров разрушения обтекаемых тел показывают, что заостренный конус разрушается значительно; происходит оплавление и унос его носовой части, растекание расплавленной массы по непораженной части поверхности; значителен также унос расплавленной массы сверхзвуковым потоком. При. обтекании затупленных тел разрушение незначительно, растекание расплавленной массы практически не наблюдается; унос массы такне незначителен ( в основном за счет испарения ).

При обтекании сверхзвуковым потоком температура нагрева в месте контакта с телом определяется формулой

'¿-г*

Т - (Шк. \ Г, к и (9)

'М

где п Г « /" йЛ. _

% = Ч0 м

с; с)

количество тепла, неоходимого для нагрева тела. (£. и (2 -коэффициенты тепло- и температуроводности. с/ - толщина нагрева или ¿z:\lai- глубина диффузии, I - время нагрева.

Одним из центральных мест исследований дгнной -

исследования по зозмозности уменьиения степени абляции различных тел. При этом обтекаемые тела С шар, цилиндр, конус, торец цилиндра, полусфера) из алюминия диаметром 4 мм- ставились на рас-тоянии 3 мм от сопла разрядной камеры и подвергались действия СПП. Использовался упомянутый выше эффект заземления: I. Мишень прикреплялась к изолятору. 2. При таком яе варианте тело подключалось на большую металлическую массу, изолированную от Земли. 3. Обтекаемое тело заземлялось тонкой медной проволокой диаметром 0.3+0,5 мм.

Выяснилось, что наиболее интенсивный и плотный скачок уплотнения толщиной ~ 0,7мм наблюдается в случае нейтрального телеС, однако при подключении тела на массу, интенсивность скачка уплотнения резко падает, его толщина и яркость становятся меньие СО»5—0.6мм). В первом случае, кроме скачка уплотнения, перед поверхностью тела такие образуется электронно - запирающий слой. При подключении обтекаемого тела на массу и на "землю" пограничный слой не.образуется и толщина скачка становится меньше.

При обтекании."нейтрального" тела толщина скачка уплотнения по сравнению с затупленными и подключенными на массу телами -меньие. однако при обтекании торца цилиндра она становится' больше.

- При обтекании конуса образуемый скачок уплотнения становится менее интенсивным: имеет место присоединенный скачок уплотнения. Вся картина такие повторяется при изменении зариации эксперимента. По уменьшению интенсивности УСП мокно судить о том, что значения основных ее параметров такяе уменьшаются. •

Таким образом, при изменении формы тела и подключений его на металлическую массу и на "землю", резко меняются физические свойства и другие параметры (яркость, размеры,форма): разрушение имеет более интенсивный характер на нейтральной модели и меньше, когда миаень подключена на массу; при этом происходит

резкое изменение как параметров абляции, так и термодинамических параметров УСП.

Из результатов исследований обтекания тел различной геометрической формы СПП монно заключить,что имеет место все.принципы и положения,присущие случаю обтекания тел сверхзвуковым газовым потоком,в частности образование как прямого, так и косого скачков уплотнения,у.в. .изменения конуса Маха в зависимости от формы тела,наличия присоединенного к отсоединенного скачков уплотнения. В последнем случае имеет место весьма слоаная структура плазмо-образования.Наряду с згик эффект заземления сильно влияет на процесс абляции,которая такае зависит от формы тела.

Во всех упомянутых случаях обтекания тел остаются в силе гидродинамические эффекты уплотнения и нагрева.При этом плотность и давление ,а такяе и температура на скачке уплотнения . резко повышаются, что приводит к быстрому нагреванию тела я его разрушению. Параметры абляции такие зависят от указанных вариантов обтекания. Нагревание происходит благодаря конвективному и лучистому теплообмену, а такке механизму электронной теплопроводности. За нагреванием последует процесс плавления, механического разрушения, испарения и уноса массы под действием конвективного потока. При этом общее количество тепла, передаваемого телу состоит из суммы теплот, переносимых указанными механизмами в отдельности. Однако роль кандого из указанных механизмов будет зависеть не только от толщины плазмы, рода материала и его формы! размеров, но и от того, подключено ли тело к большой металлической массе или Ее на "земли". И поэтому формы скачков уплотнения также носят различный характер, вместе с тем изменяются природа и параметры абляции'обтекаемых тел,-

В ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ проводились исследования по определению пороговой плотности энергии, необходимой для разрушения металлических тел, роли полярности электродов и мишени, а такве пограничного слоя в образовании УСП, механизмы разрушения твердых электропроводящих материалов в зависимости от их теплофизических свойств, "гффекта заземления" и др.

Показало, что при набегании СЛЛ на плоскую твердую преграду образуется прямой скачок уплотнения,, являющегося поверхностью разрыва скорости, давления, плотности и температуры. Соотношения связкваюций эти величины до и после скачка уплотнения удовлетворяют гидродинамическим соотношениям Ренкина - Гюгонио. .

. Путем перемены полярности на исследуемой пластинке можно

'из?.енлть ''расстояние' поверхность- УСП, при которой такзз мэнязтса пара;.;етры скачка уплотнения. Подобное имеет место не только при изменении полярности на исследуемой пластинке, но такае и от полярности, материала', и даже от местополокения электродов в разрядной камере.

Исследования показывают, что на "нейтральной" пластинке границы УСП со стороны разрядной канеры и ¿¡пшени иаевт резкие и четкие границы. Например, толщина скачка уплотнения на поверхности пластинки из цинка составляет 1,5-2«». Однако г«»)ч включении пластинки каким-либо полюсом,изменяются размерн и мес-тополозения образуемых скачков уплотнения.Например,толщина скачка уплотнения при включении пластинки анодом составляет 2-2,5мм, катодом-Змм; при этом границы УСП становятся диффузными; при-вклвчении пластинки из меди УСП образуется блине к поверхности мишени, однако при включении алюминия тем яе полюсом скачок уплотнения образуется блине к поверхности разрядной камеры, т.е. почти в противоположном конце разрядного промежутка. Соответственно меняются спектрограмм« плазмы и ее параметры.

Анализ экспериментальных результатов подтверндает,. что образование скачка уплотненна в основном связано со скоростью г.ос-тупленя электродных факелов. При тормояении СПП на нейтральной пластинке образуется УСП с резко очерченными границами. Однако при включении пластинки каким-либо полюсом местоположение УСП меняется от знака полярности.Это монет быть связано с тем фактом. что в данном случае поступление факелов из разрядной камеры и пластинки носят асимметричный характер.

При разрушении тел под действием суммарного конвектиьлого, лучистого и электронного потоков существует некий порог плотности энергии .который соответствует началу интевсивного испарения. Поскольку скорость испарения зависит от отношения Иисп/у то температура поверхности металла в этих условиях долина бить гтпо-порциональна удельной теплоте испарения Коэффицент прспизцио-нал!,нести ясляетск ь разумных пределах, произвольным, поэтому моимя считать

I кр= Лисп А/% ' '11)

где Т -критическая тенлература. Д-атомная масса и й-ксэфф;'.мп:л;т отр.кдоия металла. При определении точного значения необходимо вичиглито зделышй массы, как функций плотности потока

излучения. Область резкого возрастания-выброса вещества определяет значение 0 , •

>■ Кр

Если плотность потока постоянна во времени, то формулу (3) конно записать в виде

Q,a\fi =

IL а

-(12)

Разрушение образца начинается тогда, когда ^превышает некоторое зависяаее от свойств металла значение. Вычисленные экспериментальные значения приведены в

теоретические и

табл.2: расчет производился согласно (12). в которой

COOT- .

ветстьует температуре испарения данного металла.Видно, что например. для Рб поглощенная энергия превышает значение пороговой I- три раза, в то время как около двух третей продолжительности импульса металл долвен испаряться. Однако результаты эксперимента говорят о значительно меньшей.продолаительности испарения.

Таблица 2

Экспериментальные и расчетные 'значения длительности испарения различных металлов -

Химический ¡Плотность потока

эемена плав

ле-1вр

>;>уснт энергии [0 ВТхСа ния, 1С"6 с 10"6с

Критич. Псглоценна; и Ь U Расчет. Зксперим

САИН*К 1,0 3.1 4.5' 0.2 •81.5 13.8 28.7

'¿.•ни 1.4 1.2 34.8 0.9 42.3 17.9 20.7

! .5 2.0 58.3 7.5 23.9 11.7 13.4

D.tol'o 2.0 5.0 1.3 0.1 92.3 6.3 13.6

Si-л с з.е 2.8 4.6 8.0 39.0 6.9 7.2

3.7 2.7 46.8 1.3 47.7 4.2 6.0 .

Ал с ^ и. •'..б 2.8 58.4 0.7 80.6 3.7

Тан т .: л 5.5 3.1 95.5 — 50.8 ' _ ■

S.5 ;.fi 104.2 4.л из.: - ;.!

Kt.-.v:.;:-.-. S. 7 20.0 200.0 _ - ■

14 .•.'; дейстеил» УСП разруаение поверхностной структуры гььр.гл - ге/.а происходит s первой у .к. .яазкваемае рмкое

уменьшение отражательной способности металла.Считая козффииснт отражения постоянным на протяжении всего импульса.определим время для расплавления металла,которое равно

4

и пл.

2Яо

в то время как время испарения будет

£- исп.

— ¿- им п. ( I

и)

С 13)

( 14)

где

I

имп -продолжительность

действия УСП, -время, необ-

ходимое для плавления металла. "¿2-время, в течение которого подводимое тепло расходуется практически на фазовые переходы , £3_ -время ,за которое поверхность образца нагревается до температуры кипения определяется из условия,что разрушение происходит до тех пор пока волна расплава не догонит волну перегрева, Зти времена определяются по следующим формулам:

и =

Ъ* а?

2 о

и.

4-^2

- а

о

Ьз -

-Т

2%

(15)

'16)

С17)

где Ткип - температура кипения, ч -плотность потока энергии, пог-•с,"'-'мой нецесткг-н в расплавленном состоянии.

кизяк-» г.лнш'ч 11,^2 и 13 позволяет говорить.что продолжительность испарения материала составляет лишь небольшую часть .-.литрлькос?!! ?.;здей-. тякя УСП.Кроме псрсга плотности знерп.и сте-псш. разрушения металла таки^ зависит от скорости поступления потока,т.е.степень разрушения существенна в том случае,когда плазменный поток достигает преграду со сверхзвуковой скоростью.

3 тпбл.З приведены результаты обработки разрушения стальной пластинки в зависимости от расстояния сопло-преграда.Там не прн-ь^д'.'Н:! величина лучистого потока,количество уносимого вещества,

\

диаметр и глубина разрушения.Плотность лучистого потока падает с уведечением расстояния между срезом сопла и поверхностью мишени. Аналогичное наблюдается и для количества уносимого вещества и диаметра поранения.Если скорость факела дозвуковая.то происходит увеличение массы мишени за счет переноса материала разрушения электрода.Это говорить о том,что при дозвуковой скорости материал практически не разрушается и отсутствует унос массы от поверхности преграды. Данные таблицы показывают.что сверхзвуковая, скорость потока играет важную роль в механизме разрушения.

Таблица 3

Зависимость величины энергии лучистого потока и эрозионных параметров стальной пластинки от расстояния сопло-преграда •

Расстояние Величина лу- Количество Диаметр Глубина раз-

сопло-прз- чистого по- уносимого разруше- рушения,««

града.мм тока^т.см вещетсва,мг ния, мм

. 4 2.8.10" -0,108 13 -0,0082

б 9.2.10* -0,051 10 -0,0023

9 2,2.1С3 -0,44 6 -0.0009

9,0.10* +0,104 4 +0,0024

Заметим.что механизм разрушения металлических пластин под действием дозвукового плазменного факела на примере УКИ. сильно отличается от процесса разрушения под действием СПП и УСЛ.

Иог^о считать.что независимо от механизма выделения энергии на электродах ее величина определяется величиной плотности тока б области контакта газовой среды с электродом.

Поэтому в зависимости от изменения плотности тока характер разрушения сильно меняется при изменении полярности электрода. Кроме того, под действием УНИ происходит заметное окисление по-зерхнос-м материала вследствии того, что скорость поступления пе ров зле:-:трсдов носит дозвуковой характер. Продолаительность резрла? особенно сказывается на результатах его действия на металлические пластинки.

','(.•.-•■ дования разрушения неталлов под действием УСП показал! из разрушения от электрических и теплофизических х::

ранте;-':'' ккн-ни. йналяз результатов позволил обнаружить закс ■юкерисгти. что сравнивать степень разрушения металлов

внутри группы согласно периодической системы _элементовпричем -масса" выброшенного~~ за"" пределы образца прямо пропорциональна атомной массе элемента. Кроме того наблюдается обратная линейная зависимость менду глубиной поражения мииени и температурой кипения металлов и зависимость между диаметром разрушения и коэффициентом температуропроводности металла. Это монно объяснить на примере Си и Мп; зследствии большой тепло - и температуропроводности Си нагреванию подвергается большой участок поверхности, что приводит к увеличении объема прогреваемой массы вещества, а следовательно, и к увеличению длительности процесса пда&денид. В то не время из - за плохой теплопроводности Мп вся подводимая энергия к образцу концентрируется на небольшом участке, что приводит к быстрому нагревании и удалению части материала. Этот процесс не продолжителен; за время действия импульса он повторяется неоднократно, приводя к резкому увеличению как площади, так и глубины разрушения.

Для большинства металлов основную роль в процессе разрешения играет тепловой эффект и только в конце .импульса, вследствие нестационарного рекима и теплофизических свойств материала, начинает работать взрывоподоиный механизм,

Абляция Рв и Бп обязана в равной мере как тепловому, так и взрывному механизмам разрушения. На основании этих фактов -(окно предположить, что основной причиной разрушения Рв и Бп является теплофизические характеристики материала, а не яаличие нес чци-нарности процесса действия. Кроме того, процесс разрушения Рв и 5п показывает существование и переход одного механизма в другой - теплового во взрывной.

Исследования следов поранения металлических пластин как нейтральных, так и заземленных в зависимости от теплопроводности и электропроводности позволили сделать следующие заключения.

Величина эрозии "нейтральных" металлических пластин как по диаметру, так и по глубине разрушения не отличается друг от друга. Однако при включении их в качестве одного из электродов они резко изменяются с увеличением электропроводности, так ве увеличиваются размеры разрушения: при аноде больше, чем при катоде. ' Такая «р. зависимость имеет место и для глубины разрушения. Параметры УСП и абляции мишени сильно меняются с изменением условий эксперимента: когда мишень является электрически " нейтральной", УСП плотная и имеет наименьшую толщину; ее границы со • стороны разрядной камеры и мишени резкие. Однако при подключении

ее к большой металлической массе и в особенности на "землю", толщина УСП увеличивается и ее границы становятся нерезкими. Аналогичная картина имеет место при образовании скачков уплотнения с изменением материала мишени. Кроме того, при нейтральном варианте у поверхности матрицы образуется такие плазменный пограничный слой. Если толщина скачка уплотнения составляет 1мм, то пограничного слоя - 0,25 мм. Причем последний от скачка уплотнения распологается на расстоянии, примерно, равное своей толщины. При этом такае будут различными следы поранения металлических пластин, которые имеют форму круга с натеками и брызгами; они наиболее заметны в случае нейтральной мишени; поверхность пластинки после поранения остается совершенно светлой без признаков окисления и переноса материала разрушения электродов и разрядной камеры, чего нельзя сказать при других вариантах. Хотя с последном случае следы разрушения наименьшие по размерам, но происходит сильное окисление в . местах порааения и перенос больших ашдких капель.

Наблюдаемые особенности абляции металлов следует связать с их различными физико-химическими свойствами. Например,' электро- ' проводность, теплопроводность .температура плавления оказывают заметное влияние на спектросконические характеристики плазмы и абляционные параметры исследуемых мишеней.

Как нам представляется, 'влияние теплопроводности нуино связывать с характером проводимости потока, бомбардирующий поверхность преграды заряженными частицами, с концентрацией свободных электронов в металле, со структурой кристаллической решетки, с подвижностью положительных и отрицательных зарядов. Тот факт, что Рв-преграда, имеющая хорошую электропроводность пора-нается на большую, а диаметр разрушения имеет наименьшую глубину, можно связать со сравнительно большой ' подвижностью электронов, что является основной причиной электропроводности. Диаметр же разрушения должен.' быть больше, исходя из аналогии кратера разрушения с обыкновенной лункой.

Металл разрушается вначале лучистым потоком,а затем происходит сдувание и унос расплавленной массы уз кратера. Очевидно, из лунки меньшей глубины расплав растекается по поверхности металла легче, чем из лунки, имевшей большую глубину: в последнем случае расплавленная масса из глубины микрованны уносится как в пространство, так и растекается по поверхности мишени. '

Анализ экспериментальных результатов показывает, что визе-

- -нээр5нкые~течкн-зрек::з ка'ъб'лскя'з'м разру^кия, т.е. стоиионорно-го л обильного отрахалт две стороны единого соцего механизма разрдаенйй и применительно к навим условиям позволяет лредполо-гать наличке следу^его общего механизма абляции тел.

Процесс разрушения металлов под действием НСЯ состоит из стационарного нагрева металла, и мобильного, ответственного за гкброс металла из области лорлзения под действием взрывных процессов.

При раесгтр?:;;::: разрушай» материалов в зависимости от их теплопроводности, исходное уравнение нами решалось исходя из следующих предполозений:1. В механизме разрувения материалов основную роль играют тепловые действия внешнего источника.2.Отсутствует источник тепла в твердом теле.3,Величина теплового потока за время действия импульса на единицу поверхности остается постоянной. При действии УСП поверхности тонкий слой начинает испаряться, е температура низлежащего слоя за это время достигает температуры испарения.Образовавшиеся в результате раэруаения продукт;.; движутся в сторону действия потока, в то время как поверхность взаимодействия опускается внутрь материала.

Пел: исследовании механизма разрушения следует учесть еце и структуру падлоцего потока и теплофизические особености исследуемого материала,которые приводят к изменений параметров,в .-¡вал ззр'.г-йлодобкее испарение расплавленного металла; оно кокс; происходить в_различных точках поражаемой ооласти,образуя кккр^кра-терц разрыхления.

>!з анализа результатов мезно заключить,что УСП действует на металл в эиде э^ехта торможения ионов, электронов и атомов на п:'?лрхкостн иероьцз. привела к созданий высокотемпературно,'! . области ь гонком поверхностном слое.Стационарный этап еоздейст-рия оканчивается переводом части материала в аидкуа фазу, с. поверхности которой происходит испарение; дальнейшее разрушение об-гзг-'л- с,<ь--:г"тс;. ^лькде этапом.При этом происходит выброс -.ид.- и г о'них продукт из зоны воздействия под даелеки-сг.. ьозяика.ода при взоыве перегретого жидкого металла.

Гикг.« •••'д 0:'.с.:1г-рименталаные результаты показывал о

г к-х >ь;>,¡-ки-) .материала бсяьеа» роль играет, наличие «ектрокнего зйпиргсгего слоя; в то зе время степень абляции можно сводить к кнкиьчщ ' путем заземления матрицы, поскольку «зкгрона и конн еблрдавт различными коэффициентами подвижности. Однако з случае пл-ззмы имеет место как электронная, так и иоякая

проводимости зарядов.

5 ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ рассматриваются вопросы механизма теплового разрушения .теоретические оценки температуры нагрева поверхности и объема, адекватности действий УСП и мощного лазерного излучения на металлы.механизмы разрушения в зависимости от места фокусировки, теплофизических свойств материала и "эффекта заземления".

5 начале главы упоминаются основные механизмы разрушения металлов под действием лучей ОНГ. Исходя из величин плотностей ■ потока СПП и лучей ОКГС10 f 10 Вт.см") .применяемый в наиих исследованиях,более приемлемым является тепловой механизм разрушения.при котором происходит не только нагрев поверхности ,но и распространение тепла вглубь материала.При этом решение задачи сводится к решению уравнения теплопроводности тилз

II + И,

<7>1 ~ "-Ъх' (Ьх'У

где х'= л~1/{ ; ^Я-разность удельных энтальпий твердой и газообразной фаз.

Реаение краевой задачи имеет следующий вид:

T(*.t> =Т.ехР[-

<20)

где Т - Я ~ Р^" (21)

ТГСр

11 - скорость движения фазовой границы.

При этсм распределение температуры в металле имеет вид:

T(X,Í) -Тоехр [-Scx-V(i)]

•'22)

гдглЧбина проникновения излучения в металле.

Hj i22) сд?дует,что распределение температуры s металле определяется не только теплопроводностью,но и коэлицентом пог-лоцени*. Тогда скорость двияения фазоьой граници и линейная ско-

рость фронта испарения ^-соответственно будут равны:

^ = ЩТТа?) > Ь® - (- VI

; гз э

Исходя из вышесказанного распределение температуры на поверхности металла будет равно

Данное уравнение характерезует условие распространения тепла вглубь металла при прямоугольном импульсе энергии и плотности потока до 10 Вт.см .При увеличении плотности до 10 Вт-см" температура поверхности в зоне облучения быстро возрастает до температуры испарения за счет поглощения световой энергии.

Используя эти Формулы сделаны некоторые оценки для меди: % жъЪ •К)" кал моль : Хъ 109м2 с"'; С = 3,?1.ю\.с''; ай?95Бт

мГград'^Ю^Вт. см"г:Т(х,П«2.2.Ю3к; Т( 0 Л 4.5-ю'к: г/, 2.3• 103м• с"': 5-10^.с"/

Сравнение и анализ результатов исследований по взаимодействию излучения 0КГ умеренной плотности с металлами указывазт на сходство с механизмом разрушения под действием УСП. Форма и природа осциллограмм излучения и временных фоторазверток, за исключением незначительных колебаний, имеющие пичковый хар_ ■ тер генерации лазера указывают на их сходство. В обоих ~лучаях имеется резкая граница, отделяющая темное пространство о* скачка уплотнения: в первом случае имеет место сверхзвуковой заброс ;,ЛП из сопла разрядной камеры, во. вторам - из кратера разрушения.

Кроме того', следы разрушения металлов показывают, что поражение плазменной струей сопровоздается образованием паров испарившегося металла, отдельных частиц и аидких капель материала. Истечение этих Факелов вследствии гидродинамического процесса носи? непрерывный характер. В случае лазерного излучения наблюдается связь пульсации паров испарившегося металла с личковыа реаимом работа генерации.

Таким образом, каядый отдельный выброс факела паров металла из мишени необходимо рассматривать как элементарный акт эрозии лазерной и электрической, а величину раэрупениа как сумму всех единичных актов, поскольку на обоих фоторазвертках наблюдается

<?Л)

темное пространство,которое имеет гидродинамическую природу, так как связано со сверхзвуковым истечением паров из материала лунки кратера разрушения - в случае лазерного взаимодействия и из отверстзия разрядкой камеры- при действии УСП.

Результаты исследований по изучения разрушения металлов в зависимости от теплофизических свойств показали.что материалы с хорошими коэффициентами телло-ги электропроводности разрушаются более интенсивно,поскольку в первом случае тепловой поток за короткое время распространяется по металлу и разрушение сводится к минимуму,т.е. для некоторых металлов основную роль в процессе разрушении играет тепловой аффект и только в конце импульса излучения вследствие пичкового характера генерации начинает играть ззривоподобный механизм подобно действию динамической фазы.Таким образом, для материалов с хорошей тепло - и электропроводностью более приемлем стационарный этап, а для второй группы - мобильный, гидродинамический этап разрушения.

Далее показано, что при одних и тех не плотностях потока энергии, манипулируя фокусным расстоянием линзы и местом фокусировки луча мснно менять характер и механизм разрушения. Анализ *' характера разрушения показывает.что даке небольшая разъастировка зеркал изменяет форму основания кратера - от окрунности до эллипса. Перемещение фокуса линзы вызывает как изменение формы кратера. так и его размеров, причем при удалении фокуса от поверхности образца величина световой эрозии металла- уменьшается медлен--нее, чем при продвижении линзы Еглубь материала.

Пуч лазера фокусировался над, ка поверхности и внутри материала.,3 первом случае образуется плазма, которая приводит к интенсивному нагреву поверхности нишени и в механизме разрушения основную рель могут играть величины козффицентов тепло - и электропроводности. Однако при смещении фокальной плоскости при длине 1мм образования кратера не наблюдается. -

При фокусировке излучения на поверхности в начальный момент времени происходит прогрев матеоизла и интенсивное испарение с облучаемой псверхност». причем за этот промеяуток времени не наолкдаетсл продвижения расплавленной наружной зоны в толвину матер"".-.а. Образование заметного разрушения имеет место лишь '•„льке в тот момент, с которого начинает наблюдаться интенсивный рост глубины Формированной фокусировки лучом отверствия. Данный процесс сопровождается динамическими явлениями, связанными с заелгеой расплавленного металла.

- В слцчае-фокусировки луча внутрь" металла" в'" начальный момент танке происходит прогрев материала, длительность которого ■¡¿висит от величины смещения фокуса. Увеличение длительности обуславливается образованием на поверхности обрабатываемой заготовки светового луча с максимальной энергией находится внутри металла, на некоторой глубине возникает объемный источник тепла в виде расплавленного металла , который увеличивается по мере возрастания светового потока. Рост данного ядра заканчивается образованием канала проводимости, через который расплавленный материал под действием сильного гидродинамического взрыва выбрасывается наруяу.

При повторении экспериментальных исследований "эффекта заземления" при действии лазерного излучения с металлами практически со всеми сплавами он повторяется в точности как и при дейст-зии УСП.

Сравнение и анализ целевых фоторазверток и кадров скоростной съемки показывают на различие и своеобразие- развития процесса образования лазерного факела практически во всем: в геометрических размерах.интегральном излучении, длительности, количестве и интенсивности пучков (струй) и др.

Результаты обработки некоторых газогидродинамических и абляционных параметров указанного эффекта на примере меди приведены в таблице 4.

Таблица 4.

Газодинамические параметры лазерного факела (ЛФ) и параметры абляции медных мишеней

И и и е н ь

Физические параметры

Нейтральн. Полкл. на иассу "земли"

Длительность ЛФ, мкс 350 325 310

Число мйкропичков, шт. Скор, плазм, струй,103м.с" Скор.расп.фронта у.в.10 м-с" 130 120 115

2.7 2,4 2,1

1.3 1.1 1.0

Скор.расширения ЛФ в гориз.

направлении, 10 м-с' 0.5 0.4 0,3

Скор, удаления ЛФ в вертик. направлении. 10%.с"1

1.0 0.9 ..0,7.

Максимальная высота ЛФ. см 10.4 9.0 8.0

Масса уноса.кг 5 3 2

Яиаметр кратера раэруш.,мк 0.9 0.6 0,4

Микротвердость, HU кг,мм"2 130 165 200

Анализ данных таблицы дает основание полагать, что процесс образования лазерного факела и его динамика развития на электрически "нейтральном", подключенном на массу и на "землю" образцах различны по количеству микропичков, скоростей плазменных струй и распространения фронта у.в., скоростей расширения и удаления в горизонтальном и вертикальном направлениях, а такие высоте факела. Между тем указанные параметры лазерного факела имеют максимальные значения на стали, минимальные на меди и промевуточные на вольфраме. Они, по-видимому, связаны с различием в коэффициентах теплопроводности материалов. 11

Показано, что "эффект заземления" mosho использовать для регистрации фотоэлектронной, термоэлектронной и термоионной эмиссий токов без коллекторов для сбора заряженных частиц. Используя Формулы Ричардсона-Дешмена определены значения электронного и ионнного токов эмиссий, которые составляют: ¡.£¿5*10 П. см~ 3.7*10"' й. см"2. Ji

Анализ полученных экспериментальных результатов позволяет считать, что фотоэлектронный ток обусловлен многоквантовым пог-лоиением электронами лазерного излучения, поскольку энергия фотона на длине волны 0,694 мкм составляет 1.78 эВ. Далее происходит нагрев мишени не только до температуры плавления, но дане -до температуры испарения, в результате чего и начинается . процесс термоэлектронной и термоионной эмиссий.

S ПЯТОЙ ГЛАВЕ исследованы механизмы разрушения ориентированных и неориентированных, прозрачных и цветных полимерных пленок. оптических стекол и полиметилметакрилата (ПММЯ) под действиями лучистого и конвективного потоков и у.в.

При тормокении СПП на поверхности диэлектрика, как и в случае металлов, образуется 9СП и исследуемому телу передается энергия, которая зависит от скорости и температуры плазмы. Как и

г-~> / X — ) 2 )

Уй vl (1 •+ М7 (25)

раньше, в данном случае ЫСП представляет область интенсивного свечения, которая практически существует во все время импульса. При этом температура УСП моает достигать (5-6)*10У К. •

В работе исследовались два типа разрушения: поверхностное и

Съемное. Исследования показали, что размеры следов разрушения при одних к тех не экспериментальных условиях не одинаковы для разных материалов. Картины разрушения имеют форму окружностей, диам"трн которых составляют 64-30 мм. Глубина разрушения в центре жрухности для некоторых полимеров, например, для капрона составляет около 70-80Х от обвей толцины материала. Из всех рас смотренных материалов плохо разрушается тефлон.

При действии единичного импульса поверхности всех материалов подвергаются абляции, в результате чего происходит нарушение ппчрпхнпстногп рельефа образца, проявляющегося в вице различных неоднородностей для неориентированных материалов, а на ориентированных материалах, кроме того, образуются яилки, которые направлены как вдоль, так и поперек направления ориентации. При повторном действии УСП размеры милок увеличиваются: при многократном - на поверхности имеют место углубления различных форм и размеров, поверхностные газовые .пузыря, на стенках которых отчетливо можно заметить выделение углерода - основного компонента

иатопод яд

Тока* спразом, характер поверхностного поранения, различен для одного и тога же материала в зависимости от его структуры, • ¿глл импилч-.ов, электрического ренима разрядного контура и других экспер/.к«нталькых условий.

При рассмотрении объемных картин разрушения вблизи поверхности всех исследованных пленок монно обнаружить образование углеродистого слоя, тояцина которого различна для разных материалов . При этом под слоем образуются газовые пузыры. В зависимости от природы материала эти пузыры образуются на различных глу--•;шдх енчтга пленок к имзят разные размеры.

Причини ийрй?овония газсвкх пузырей связываются с тем. что лучистый поток, проникая внутрь образца, вызывает разрушение'химических связей в молекулах полимера, в результате чего проке- . х-.дит сорсиование полостей, заполненных газообразными продуктами П п'»ров в этих пузырьках весьма велико: с,но

•• ?.'.•-.•: л «¿г .чниг гп-^лч, соедикяэиих пузырьки друг с другом и

.¡н >.";•.' мнкр з р..'то грамм картин разруееняя как на поверхности, :«к и и иоти-мг рассмотренных в работе материалов наводить ка мысль, что, по-видимому. в данном случае основную роль играет лучистый поток плазмы. Для проверки этого предполозения были ."руги'Дйн!; дополнительные эксперименты. Образцы помещались под

пластинкой оргстекла толщиной до 1 им' и подвергались действию УСП при более моцных реяимах разрядного контура. Результаты рентгенс-структурного анализа и инфракрасной спектроскопии показали, что в структуре материала происходят изменения, хотя на поверхности образца признаков разрусения вообще не наблюдается. Учитывая, что оргстекло практически прозрачно для излучения плазмы, монно предпологать. что в механизме разрушения полимерных пленок под действием УСП основную роль на самом деле играет лучистдй поток плазмы.

Кроме того, в работе проводились эксперименты по разруиении полимерных пленок отдельно под действием у.в. на поверхности, и лучистым потоком внутри. Для этого поверхность материала прикрывалась оргстеклом толщиной 2 мм, а под мишенью ставилась черная бумага. Исследования показали, что на поверхности образца отсутствуют какие-либо признаки разрушения и выделения углеродис- . того слоя.

Анализ объемной картины разрушения показал, что та сторона материала, на которую падает поток плазмы, подвергается интенсивному разрушению, образуя газовые пузыры различных диаметров. Однако обратная сторона пленки, под которой ставилась черная бумага, практически не разрушается.

Б другом варианте эксперимента испытываемый материал сверху такхе предохранялся пластинкой оргстекла, а под ним вместо черной бумаги ставилась пластинка алюминия с зеркальной поверхностью. б данном случае разрушение происходит с двух сторон ■пленки.

Исследования показывают, что в механизме разрушения пленск большую роль моает сыграть также степень ориентационной вытяхки. Так, например, результаты действия УСП с 100. 200 и 400%-нсй ориентационной вьтянной показывают, что с увеличением степени ориентации происходит такие изменение поверхностного рельефа разругуння - уизнькается число вилок, увеличиваются расстояние иекдч ними. Если ге при малой степени ориентации в основном жилки направлены преимущественно в одну сторону и имеют кень',:ин размеры, то с увеличением ориентационной вытякки такие увеличива-етсй расстояния кегду килкани. При более снсокой ориентации м«-теризл" мехет происходить гидродинамический взрыз. . Предполо-г а Г; т с л. что при бол;.вой степени ориентации в результате действия ЧСП образуется области, характеризуем«« бельвой степень« ге?ектнлсти в упаковке и слокних макромолекул. Поэтому при день г-

- гз -

- вии плазменного потока происходит. разрыв_под.обных_структур.

Представлял интерес исследовать механизм разрушения оптически чистых и активизированных неодимом и хромом стекол г.од действием УСП. Наибольший интерес представлял случай набегания СПП на стекло и оргстекло, на поверхности которых, з середине расстояния камера-преграда образуется скачок уплотнения, в то время как на поверхности металла - непосредственно у поверхности преграды. При этом скачок уплотнения состоит как бы из двух симметричных частей, разделенных слоем уплотненного,воздуха, общая толщина которого составляет 0.7 мм. отдельных слоев -0,2-С.З мм. уплотненного воздуха -0,1-0,15 мм.

Отличительной особенностью образуемой УСП является то, что примерно через 20 мкс после начала разряда регистрируется наклонные полосы, расположенные под углом 45 , которые повторяется кандые 6-8 мкс. Если первая отраяенная от противоположных поверхностей у.в. характеризуется наибольшей интенсивностью и толщиной. то при ее 'повторении характер разрушения резко меняется, поскольку у.э. многократно отраяаясь от стенок разрядной камеры л мишени, постепенно теряет свою кинетическую энергию. Подобная картина имеет место только на поверхности стекла и оргстекла. Что не'касается механизма разрушения стекла, то основной процесс его разрушения также проходит через плавление и зона поранения покрывается чешуей из застывщего стекла, В зависимости от емкости батареи импульсных конденсаторов меняется число образуемых окрунностей на поверхности стекла после поранения УСП. В центральной зоне разрушение не особенно интенсивно, как это- имеет место на границах зон.

При действии УСП на стекло в центральном пятне разрушения отмечается как бц кристаллизация стекла, а также незначительные вкрапления материала электродов. Вплотную в этой зоне прилегает область шириной 1-2 им с'серебристым отливом. Эта граница перехода нагретой- части материала к охлаяденной, которая проявляется вследствие плохой теплопроводности. Явление подобное кристаллизации в стекле свидетельствует о высокой температуры в этой области.

При рассмотрении разрушения стекла неодима на глубине 10-20 икм можно заметить образование микродефектов, напоминающие газовые пузыры, которое свидетельствует о поглощении лучистого потока примесьями материала и активированным компонентом неодима.

При разрушении окрашенных полимерных пленок происходит ин-

тенсквное выгорание цветных пленок дане через, блокировку пластинкой из оргстекла, чего не было с прозрачными материалами. Вместе с тем характер следов поражения в центре и на периферии разрушения совершенно различен. Если в центре поражения картина разрушения характеризуется наличием густо расположенных сферических микрообъемов, то на периферии они расположены реке, но размеры их больше. Лучистый поток плазмы разрушает материал практически по всей толщине, образуя газовые пузыры. Как нам представляется, в данном случае происходит интенсивное поглощение лучистого потока с изменением степени и цвета окраски по сравнению с прозрачными пленками, т..е, увеличивается поглоща-тельная способность материала. Кроме того, используемый источник энергии дает излучение широкого спектрального диапазона длин волн- от ультрафиолетового до инфракрасного. В результате сгорает не только краситель, но также и сама матрица. Между тем разрушение более заметно на красных образцах, а синие и зеленые образцы разрушаются незначительно.- Из'этого следует, что в разрушении полимерных пленок под действием УСП основную роль играет лучистый поток.

Известно, что в ориентированных материалах, подвергнутых механическим нагрузкам, молекулярные цепочки находятся в натянутом состоянии. При действии УСП интенсивность разрыва молекулярных цепочек возрастает, следовательно, для их разрушения потребуется незначительное количество энергии. При взаимодействии УСП с веществом происходит разрыв молекулярных цепочек и продукт разрушения выделяется в виде газа, В результате увеличивается количество продукции (газа) внутри пузырьков, увеличивается давление, которое,в свои очередь, напирает на стенки пузырьков. Если пузырьки находятся ближе к поверхности материала, то образуются трещины, если ае они расположены в глубине материала, то образующиеся пузыры остаются целыми, но, возможно, одновременное образование трещин и гидродинамический взрыв.

В ШЕСТОЙ ГЛАВЕ описаны результаты исследований механизма воздействия мощного лазерного излучения на различные полимерные пленки, стекла и блоки ПМЫА и дается газогидродинамическая природа их разрушения.

В обзоре литературы приводятся существующие механизмы разрушения прозрачных материалов, в особенности ПММй. Исходя из результатов наших исследований, наиболее приемлемыми являются такие механизмы разрушения, как образование плазмы и у.в. Возмок-

- V: - ________■_____________________

-"Яо~что'Всв"другие механизмы проявляются комплексно, в результате чего происходит акт разрушения. Что же касается образования плазмы и у,в., то нам кажется, что при. фокусировке луча лазера материал быстро нагревается и переходит в жидкое состояние, при этом происходит дальнейшее поглощение энергии излучения, в результате чего монет образоваться микроплазма и у.в.

Исследовались картины разрушения поверхности и объема различных полимерных материалов, особенно ШШГ., в зависимости от изменения мощности генерации, температуры нагрева и др. на длинах волн 0.6Э4 мкн и 1,0В мкм.

При действии несфокусированного лазерного излучения на полимерные материалы картина разрушения имеет различный вид и характер. Это, по- видимому, связано с физико - химическими свойствами отдельно взятых материалов. Нам каиется, что механизм разрушения остается одним и тем же. Вероятно, в механизме разрушения полимерных пленок под действием несфокусированного лазерного луча основную роль играет процесс'фотолиза и механизм, описанный в предыдущей главе. Однако механизм разрушения полимерных пленок под действием сфокусированного луча имеет несколько иной характер: при фокусировке луча лазера в материале в процессе разрушения происходит гидродинамический взрыв с образованием плазмы и у.в.

Исследования разрушения стекол, активированных трехвалентным хромом и неодимом, а также оптически прозрачного показа-ля. что при фокусировке луча внутри материала в точке фокуса образуется микроплазма,которая сопроваждается у.в. При этом в зависимости от рода материала образуются трещины различной геометрии. которые раслолоязны по отношении к направлении луча под разныни углами наклона. Зто наводит на мысль,что в точке Фокуса образуется область с высокой температурой и поглощение значительной части световой энергии вызывает мгновенное расплавление материала в этой точке, что и вызывает появление трещин.

Из рассмотрения картин разрушения стекол и других материалов мокко заключить, что при действии сфокусированного излучения лазера внутри, материала образуется картина в виде ¡саотически расположенных трещин (без определенного направления) для одних и разных материалов преимущественно под углом 45.Кроме того имеат-оя трещины,расположенные под углами от 20 до 30 . размеры которых колеблются, от 0,! до 10 мм.

Таким ооразок, механические разрушения, образовавак^с::

внутри материала при действии лазерного излучения, являются следствием логлоцения мощных световых потоков. Как показывают исследования, эти трещины имеют произвольную ориентацию и разделены друг от друга областьяыи неразрушенного материала.

Наиболее интересными исследованиями данной главы являются результаты работ по взаимодействию сфокусированного лазерного излучения с блоками ПММЯ. при котором разрушение сопровондается образованием плоских трецин в виде "тарелок" различных размеров, которые расположатся под разными углани наклона относительно оси светового луча.

Следует отметить, что наклон трецин монет быть как по направление луча, так и против. В обоих случаях угол наклона мокет ■ принимать различные значения.' Однако, изменения фокусного расстояния 'линэы и энергии генерации сильно влияют на размеры "тарелок", их число и угол наклона по направлению луча.

При фокусировке луча на передней поверхности наблюдается образование больших "тарелок" в фокусе, а такке скол материала, в результате чего происходит образование кратера, размеры которого зеьисят от мощности генерации и.фокусного расстояния линзы.

При фокусировке луча внутри материала разрушение наблюдается как до места схогдения луча, так и за ним. Однако, до места схоздения число.трецин меньше за фокусом. При фокусировке луча блике к задней грани ПМНй образуется одна большая "тарелка", затем другие - как по направлению, так и перпендикулярно к нему, т.е. часть луча меняет свое направление по отношению к первоначальному под углом 90° . При этом в новом направлении такке наблюдается образование трецин такого не характера, что и в первом случае. Если хе луч сфокусировать блине к задней грани исследуемого материала, то происходит скол поверхности (ПМУй. стекло), в результате чего наблюдается образование кратера.

"ри многократном облучении материала с кандым импульсом росли размеры уне образованных трецен. Оно. по - видимому, связано с ген. что при облучении образуются трецину и материал вокруг тр'-^ин находится в напряженном состоянии, которое при дальяРйгеч облучении способствует росту две образовавшихся трецпк с кпоследующий импульсом.

• измерено паглоцение световой энергии иследуемнни мате-рибяъ."!'. Оно показала, что при прохождении луча через иатериол ого еН'.изность теряется н« 75-8СХ' от обцей энергии, т.-. энхрги:' п?ера поглослетс« материалом, чти явлзртся причина!"' «п—

разования дискообразных-трещин^--------

При нагреве материала, например,до 109 С в нем после действия луча лазера могут образоваться как трещины, так и газовые пузыри. Однако при повышении температуры нагрева до 140 С в материале образуются только газовые пузыри в форме эллипсоида: трещины практически отсутствуют. Зти эксперименты потверадант предположения об образовании пазовых пузырей,оно по - видимому, связано с тем, что повышение температуры влияет на . вязкость материала и он теряет хрупкость.

Эксгтсрикеитальные исследования, их анализ и сравнения показывают на сходство механизмов разрушения на двух длинах волн -0.634 мкм и 1.06 мкм. Единственным незначительным отличием является то. что разрушение ПНМА на длине волны 0,684 мкм происходит не строго по оси луча. т.е. развитие трещин начинается от оси луча и развивается в. сторону от нее, в то время как при действии светового луча могут- возникнуть дополнительные разрушения, расположенные перпендикулярно первоначальному ходу лазерного излучения. Таким образок, в обоих случаях имеется наличие одного и того не механизма разрушения.

^так. при прохождении луча через прозрачные материал;; в местах фокусировки материал быстро нагревается и пере; дит в нидкое состояние, в котором происходит дальнейшее поглощение на неоднороднсотях материала и развитие тредан. В результате образуется плазма, которая расширяется со сверхзвуковой скоростью.. Явление сводится к точечному, мгновенному и мощному взрыву. Зтот процесс носит гидродинамический характер и сопровоадается образованием у.в.' При этом она -распространяется также со сверхзвуковой скоростью, которая приводит 'к дополнительному разрушению образца как до фокуса, так и за ним.

. Сказанное можно подтвердить такае другими наблюдениями и теоретическими оценками.

1. 8.месте фокусировки излучения обнаружено наличие интен-о;;1'нпго обгорания материала и образование многочисленных трещин, направленны:-: под разными углами наклона вплоть до 85-90 по направлению распространения луча, чего не наблюдается при менее мсеках ренинах генерации. Однако за фокусом луча образование тоейин, очевидно, происходит за счет распространения у.в., обращенной при взрыв?, и поэтому трещин с наклоном больше 45 не наблюдается.

2. При Фокусировке луча блине к поверхности материала, в

результате расклинивания монет происходит выброс газа наружу. В некоторых случаях за Фокусом луча образуются "тарелки", располо-генные строго под одинаковыми углами наклона (преимущественно под углом 45 ) и на одинаковый расстояниях друг от друга. Возможно, что в данном случае образование подобной картины связанно со встречей двух волн, которые чередуются на одинаковом расстоянии и образуют трещины.

3. По кадрам скоростной фоторазвертки были определены скорости расширения плазмы - 1.4*10 мс"'' и радиус фронта в.:

К =3 (Е//>)°'гЬл" = К±°Ч

где р - плотность воздуха. Ь - время генерации,^ - постоянная, зависящая от показателя адиабаты Пуассона ? и Гюгонио - для плазмы^ .

3 частности для воздуха при атмосферном давлении £Р=1 атм, 1=273 К)<Р~!.4. Однако в случае плазмы коэффициент^ сильно меняется и становиться функцией, зависящей от $ . тогда

3 свою очередь а есть функция от температуры и давления и исходя из нагих данных для него моано принимать значение ~ 1,25. После постановки значений указанных параметров, радиус у.в. сос-тагляет приблизительно 5 мм.

0 том. чтс скорости расширения плазмы и распространения Фронта ;;.в. являются сверхзвуковыми, могно исходить из того, что скорость зьуха в блоке ПММЯ составляет 2,7*!03 м.с , тогда исходя сн'чеиий скоростей расширения плазмы и распространения фронта у.т., мозно определить, что число Маха в данном случае составляет 4+6.

3 С £ £ г. У О Я главе показаны возмокности практического применения УИР. и-;П. СПП и "эффекта заземления" для различных целей. Так. н.:'л;-;!И'Г,;, под действием У СП представляется возмоеным обрл-*:атиг.-17<, ¡'^т-риалу и детали различных размеров и слоанпй конфи-гур.«>:ик и-:."ла позикени« их прочности, долговечности и тисиости г "ычных условиях в зтносфере во.духа при нормальном дег*.*»тк. Чт'- м': " г;.£»кха зздекления", .то его модно

¡хс'.-г.-. ли* пэнерхмсгиого и объемного упрочнен«,!) такзе «о;:

оС'^'Л.:зернам излучена**.

Ниае ..коротко.остановимся на некоторые-из них.-----------------------------

а). Показана принципиальная возможность сварки и наплаза металлов и сплавов с различными физико-химическини свойствами как ленду собой, так и мехду различными их классами, однородных и разнородных, легкоплавких и тугоплавких, такие как латунь, некоторые марки стали, дюралюминий, fil. Cu, "с, W, ге, "а и др. При зтом свариваемые поверхности металлов находились б непосредственном контакт друг' с другом. Так, например, пары Cu — Fe, fll - ftl. Си - Си свариваются Пр:: :тсн нз-::"ояумЛ оффект сварки имеет место при вариации Cu-Fe сталь-медь. т.е. когда образцы близки по плотности, однако менее устойчивое сцепление мевду образцами по отношению к предыдуцему зарианту наблюдается при сварке Cu-Cu и Al—ftl. Возможно, что оно связано с большими коэффициентами их тепло- и электропроводности.

б). Исследовались возмоаности поверхностного упрочнения-высоколегированных сталей марки 12Х18Н9Т", среднелегированкых 40ХН, Ст.З (БСт.Зкп), инструментальной стали и технического хе-леза.

Как показали исследования заземленных образцов, далеко за пределами зоны воздействия, имеет место зона закалки, по плоцади значительно превыцаюцая площадь основной зоны поранения.

. Измерение микротвердости по Виккерсу для сталей 12Х18К9Т, 40ХН и технического железа показали соответственно следу 'эе: до обработки они составляли 290 + 35; 265 + 20; 240 + 25 к. мм . Однако после обработки НУ резко увеличивается в особенности для 40НХ - 800 кг мм .-Fe - более 600 кг мм .

в). На примере деталей нитепроводятаей гарнитуры ПО Тадяик-текстиль показана возмоаность увеличения срока службы при их обработке с помощью указанных источников энергии. При этом представляется возможным упрочнять их при заземлении от 2 до 4 раз. Некоторые полученные данные ряда металлов приведены в табл. 5, изданных которой можно заключить, что при заземлении материалов, деталей и их обработки УСП и мощным лазерным излучением поверхностная про ;ность увеличивается существенно. Кроме того, при обработке материалов УСП их прочность увеличивается на глубине до 1,5 мы, в то время как под действием лучей лазера - до 0.5 мм. ■

Таблица 5

Данные по упрочнению некоторых металлов под дейстзием УСП и

- 36 -

мощного лазерного излучения

М и к р о т в е р д о с т ь Ни кг. мм

Металлы До обработки После о б р а б о т к и

Нейтральный Подключенный на:

Массу "землю"

УСП - ОКГ УСП - ОКГ УСП - ОКГ

Стальной

пруток 260 556 648 615 720 820 1200

Железо 252 548 610 554 700 885 1100

Медь 87 107 130 125 165 " 193 220

Дюралюминий ■ . 47 76 90 108 125 127 160

Латунь 125 149 200 269 250 464 500

г). Показано, что независимо от того, образцы однородны или разнородны, монолитны или состоят из двух и более частей при торможении СПП на поверхности электропроводящего материала мояно снимать электрический ток. Причем величина тока, снятая с "нейтральной" мищени намного больше заземленных.Так,например ,наибольшее значение тока имеет место на тех металлах,которые обладают меньшими значениями работы выхода электрона для стали

1,41 зВ и, наоборот,наименьшее-на образцах с большим значением ра-• боты выхода( Сиел?=4,40 эВ ).

Величина тока с мишени также зависит от физико-химических свойств материала.Так,гл? для А1 составляет 4.30 эВ,однако величина тока на нем больше чем на Си. Этот факт,очевидно,связан с высоким значением коэффицента теплопроводности последнего.

По- видимому.данный, эффект связан, с эмиссией свободных электронов в металле под действием лучистого потока плазмы.а не с эффектом Шоттки,который утверждает,что выход свободных электронов с поверхности связан с наличием внешнего электрического поля.

д) В диссертации предложено устройство для снятия электростатических зарядов,которое отличается от существующих' аналогов тем,что не требуется высоковольтный источник питания. Этот спо-

соб технически прост.экономически...выгоден,отвечает___требованиям-------------------

йлучиения качества материала,повышения производительности труда, улучшения гигиены труда,соблюдения правил техники безопасности.

и >.9СП монно использовать для исследования прочностных ча- • рактеристик полимеров.для определения степени ориентации пленок, такае в области структурных исследований. Предлагаемой метал определения степени ориентации полимеров выгодно отличается от ныне существующих, рентгеност.руктурного метода по определению полуширины азимутального распределения интенсивности рентгеновских л«ч?й к метод жцракрасной спектроскопии по дихроизму полос поглощения.

Таким способом представляется возможным 'выявить структуру полимерных пленок даше с 10%-ной ориентацией,чего нельзя сделать другими методами.

з).Метод нанесения покрытия моает применяться для предохранения различных материалов от конвективного и лучистого потоков плазмы.больших температур,для предохранения металлических поверхностей от окисления,коррозии и др.

В зависимости от реаима разрядного контура,числа иипулъссв практически вознонно нанесения покрытия на поверхность металла, дерева,керамики,бумаги .стекла,пластмассы.Другим преимуществом предлагаемого метода нанесения покрытия-возмокность нанесения покрытия на листовые материалы .детали слоаной конфигурации,различных размеров и другие изделия.Данный метод нанесения покрытия мо::но осуществить в воздухе при атносферном давлении или ае а атмосфере других газов. . . ■

е). Предлагается фигурная обработка поверхности металлических тел. т.е. нанесения фигурного рельефа с помощью трафарета на поверхности дане lío и И за. счет самой поверхности. Трафарет с. материалом, подлежащим фигурной обработке, устанавливается на таком расстоянии от сопла, на котором плазменный поток разрушает и уносит ту часть поверхности обрабатываемого материала, которая не была защищена трафаретом из диэлектрического материала.

з). Предложен способ пробивания отверствий любой конфигура-' ции в различных металлических пленках и пластинках, для копирования микросхем, пробивания отверствий в перфокартах 33)1 и др. В зависимости от реаима разрядного контура и числа иклнльсов представляется возмоаным пробой отверстий в различных материалах: в металлической фольге, картоне, бумаге, различных полимерных пленках и других материалов толщиной от десятка микрон до

миллиметра.

Кроме того, процесс пробивания отверстий позволяет вырезать любую фигуру и производить надписи на всевозможные образцы.■

к). С применением метода плазменного воздействия возможно пол учить тайне на металлических поверхностях различные сплазк путем использования плазменных струй, состоящих из определенных металлов. Это достигается изменением материала и _ формы электродов. Факел, состоящий из определенного материала не только-производит плавление поверхности, с которой он сталкивается. но и образует сплав. Поскольку образование сплава происходит б условиях больших давлений, то представляется возмонным получать сплавы дате других металлов, которые в воздухе при атмосферной давлении не сплавляются.

К возмонным практическим прилонениям, которые ногут быть реализованы на основе проведенных исследований, монно такзе отнести и следующие:

!. Путем изменения полярности я материала электродов при разряде мекду открытыми электродами, возмогно, в какой - то мере' стабилизировать плазменный шнур.

2. Оценки тепловых потоков на электродах дают возмонность оптимального выбора материала электродов в зависимости от параметров КИР, что монет иметь Практическую ценность в электротехнике.

3. При соответствующей методике и условий эксперимента в лабораторных условиях представляется возковннм ноделирозать процесс обтекания тел различной геометрической формы под действием УСП. СПП.

4. Возыовно существенное уменьшение степени ябляции тел в процессе сверхзвукового обтекания путем отвода плазменного пограничного слоя на "земли" или Ее на большую металлическую массу. Путем заземления мокно увести статические заряды с поверхности различных тел.

Уменьшение степени абляции тел возможно такзе при действии мойного лазерного излучения.электронных и ионных источников энергии с различным электропроводящими материалами.

з к в о л а

!. Ь диссертации рассматривается новая постановка задачи.

лолользуг: карада с другим;;,¡;обый источник .знерпш_('ьШ,- приме----------------------

.■:..■■? гея н о ни Л способ поллопеглл< КПл на олекуролрозолпппг' клге оп-'"=сс?-кт зазоклелкл";; полученные н-лучные результат:; соълс-иоптга с ТОЧКИ ЗрсККЯ «"ГГЬ'СЙ ГЗЗСГ.ЧДРбДЙКвЙ.ЧЧаСКСЙ яе-

:.г. разрешения то;ррл:х тел.

г. Собраны уникальные экспериментальные истаипвки, пл^эбэ-;:лп; четодикк оаботк при различных условиях окслорпмелта по кол глозакпю лриолектродклх прцессоз в '¿п? короткой пространственной протязенности (на его основе различные варианту получения м чг,и >. р труте::::- рлсктродрб пр^иссооо ¿.¿-.екаки*

тел различной геометрической формы, проверки ' "эффекта заземления" при обтекании тел, действия УСП и лучей ОКГ на различные электропроводящие материалы.

3. Установлено,что з отличие от маломощных искровых разрядов на электродах НИР,из-за высокой плотности тока,формируются большие тепловые' потоки,которые способствуют образованию сверхзвуковых электродных- факелов.В дальнейшем под действием теплослх ястохпв з."ктро&з нагреваются .плавятся.часть расправлю « металле, л.л^рлетсл. другая часть уноситься у.в.

г к.-.нвекгигным потоком.Ь местах "патки " канала разряда на < ••• ;гр|.-„2.< происходит точочкиЯ гиародинакический взрыз. Для г.:огка эел:г-.ш гепло--^х потоков решается уравнение тепдепровод-•.. г;: с -елл-'Нлмн граничными релезилни.

4. Зпапеке показана возксгность моделирования процесса о <5-т"Кения тел оазличноЛ геометрической форяа под действием СПй. Лр'К этом имеет мести гее те особенности и принципы газогидроли-немики. которые присущи процессу обтекания тел при действии :вег>хзвукового гооол^го потока, г частности, э эазисимос'и от ;:?чы тел5. окор-от,- потока .-.бразуются пряные и носч^ скачки уплотнения. меняются конусы Маха: острые тела разрушаются сильнее чем тупые. на поверхности которых такае имеет место плазменный пограничный слой.

. У.: ~ Л;Л .лп'.- -•■">.■, к;г:<л р-^руиения не та ллоз и -с'.л.л- пол '. п-п — у. ■ "йро^.ч'.го ь -аьлс.ллссти сг

..".■■■¡у. ',■)'..-■'.::: - ■■, моских со,пола показала, ого олл :ан,:о''п о . ТЛО'Г'Л;1 о' .,м?зтсо оер^дол ^чный порог плотности потока сизлмчен.ия). пргедоение которого приводит к разрузенкв. Не-т-ллы с плохими кзэссицентаии тепло - и электропроводности рар-рунастел ьезнгч^телоие. '

5. При действии УСП и мерного лазерного излучения на

электропроводящие материалы впервые ■ обнаружен так называемый "эффект заземления", который монет существенно менять степень абляции. При отсутствии данного эффекта происходит интенсивное рагругенке под действиями лучистого, конвективного и электронного потоков и у.в., при его наличии степень разрушения сильно уменьшается. Кроме того, на "нейтральных" образцах, кроме скачка уплотнения С НСП 5 такае образуется электронно - запираз-аий - плазменный пограничный слой; на заземленных же ...-образцах указанный слой отсутствует.

?. Показанно. что при действии УСП и сфокусированного лазерного излучения на металлы процесс разрушения состоит из теплового и гидродинамического, или ве говоря другими словами, .стационарного и носильного этапов, продолвительность которых зависит от ф.чзико - химических свойств материала, структуры потока: при действии умеренных плотностей потока УСП и излучения ОКГ (в тепловом ренине) имеется аналогия в механизмах разрушения металлов.'

3. Доказано, что при взаимодействии УСП и мощного лазерного излучения с полимерными материалами происходит нарушение рельефа поверхности, образуя и в объеме газовые пузыры и трещины различной геометрии. Степень разрушения существенно зависит от рода материала, степени ориентации, цвета окраски и др.: механизм разрушения полимерных пленок под действием расфокусированного лазерного излучения имеет такую же природу, что и в случае действия УСП. т.е. имеет место газодинамическая природа разрушения.

5. Анализ экспериментальных результатов механизма разрушения ^лкктродо!: -в Ш?. обтекания СПП тел различной геометрической Форму, действия УСП и лучей ОКГ на металлы показывает на единый, обьий механизм разрушения, который заключается в нагреве, плавлении. испарении и уносе расплавленной массы у.в. и у.оньактчвиан плазменным потоком, что. в конечном итоге, приводит к гидродинамическому взрыву. Аналогичный механизм'разруаения икоег й<нго при действии указанных источников энергии на полимерные Уаториалк.

Осхсг.чо* -^.черкание диссертации излоу.ино ь следцввих рас-от^х:

. Султансв Н.й.. Киселезский П.И,- Рс-яим низковольтной К!Ч7к-;чи:;й полярности зт.гсиера.тороё ¿Г-! и й?-2-.//Ъур*.

прикл.спектр. 1364.Т.1. N2. С. 178 101._____________________i __________________

2. Султана в М.Й., Киселевский Л.И,- Исследования механизма поступления вещества электродов при импульсном разряде, //¡¡¡урн. прикл.спектр. í964. 'Т.1. N3. С.268 - 272 .

3. Султанов Н.Й., Киселевский Л.И.- Исследования структуры разрядного облака низковольтной искры. //Изв.ЙН БССР, сер.физ.-мат.н., 1965, N3, с.111 -113.'

4. Султанов М.Й., Киселевский Л.И.- К вопросу о поступлении зещества электродов при импульсном разряде. //Изв.АН ■5ССР, сер. Физ,- «.«т.н., i365, N1; с,80 - 82. '

5. Султанов М.Й.. Киселевский Л.И.- Исследования механизма ■ разрушения электродов под действием сверхзвуковых факелов при импульсном разряде.//Теплофизика высоких температур, Í966.T.4.N3,

с.375-381 .

5. Султанов Н.Й.- Наблюдение- гидродинамических явлений в плазме мощного импульсного разряда.//Материалы 1 Всесоюзной конференции по физике-низкотемпературной плазмы, Киев, 1966,с. 16-17

7. Султанов' М.А., Киселевский Л.И,- Исследования гидродинамических явлений сопутствующих импульсному разряду. //В сб.Прикладная спектроскопия. 4,1. М.: Наука, 1369, с. 128 - 133.

3. Султанов Н.н.. Дустоз U.K.- Исследование механизма разрушения некоторых полимеров под действием лучистого потоке плазмы. //Еурн. прикладной механики и технической физики, 1963. N3. с. 151-153.

Э. Султанов У.п., Нарзуллаез Б.Н., Дустов И.К.- Неханизм разрушения полимерных пленок под действием, сверхзвуковых плазменных струй. //Докл.ЙН.Тада',ССР, 1959, N3. с.19-21. ,

10. Sultanov M.fi., fiarzuilaev В.К.- Investigation эа the interaction of shock conpressed Plassa volumes forsed in ir,pulse Discharge of great Power uith saae sclids.// Proc.Inter.Conf, on Phenooens Ionized Gases. Bucharest. 1969. P.123.

11.Султанов И.ft..Нарзуллаев Б.Н..Дустов И.К. - Исследование 5?y.n¡i-;¡ейотеил сзео.чзсукобсго потока плазмы с некоторыми пслизер-нзкк натериалами.//Кури. прикл. спектроскопии»1963,N4,с,62?-о32.

!2. Счлтаное К.п.. парзуллаев 5.И., Ь'рунов 5,- Исследование разрушения прозрачных полимерных материалов {блоков) под дейсг--эием лучей лазера в рйкиме свободной генерации, //Докл.йН Тадя. ССР. 1369. Т.12. N3.C.13 - 21.

!3. Султанов И.'А.- Исследования структурных и спектроскопических характеристик униполярной низковольтной искри. //йзз.йН

Тадж. ССР .сер.физ .-■ мат..хим.и гелог.н.,1970.Н2.с.8 -14.

14. Султанов М.Я.~ Исследование характера разрушения металлических пластин под действием униполярной искры. //Докл. ЙН Тед».ССР. SS70, т.13.N10,с,14 -17.

15. Султанов H.a.- Исследования механизма разрушения некоторых тел пед действием сверхзвукового потока плазмы в зависимости от их теплофизических свойств. //Теплофизика высоких температур '970, г.Я.Я5, с.963-368. .

lb. Султанов H.A.- Еце раз о механизме разрушения полимерных пленок под действием лучистого потока плазмы. //Мурн. прикл. механики к теХнич. физики. 1970. N3. с.120-122.

'?. SuHanov fi.fl., Narzullaev B.N.. Urunov U.- Breacdoim of transparent polymer naterials iblocks) under the actions of laser //Journ. of the Chemical Abstracts. 1970, v.73. p.

9273 2.

10. Султанов H.A.- Исследование разрушения блочных полимерных материалов под действием лучей 0КГ. //Материалы XII' Бсесовз-ноЯ конференции по эмиссионной'электронике. Ташкент. 1970, секция 4-6.. C.H8.

'.9. Султанов H.A.- Исследование разрушения пленок под действием лучей 0КГ в зависимости от вида и структуры материала. <vKex-rt!:ü«a полимеров. 1971. NS, с. 1092-1093,

ÜC-. Султаном К.А.- Влияние степени ориентационной вытянки на разрушения полимерных пленок под действием сверхзвукового плазменного потока. //Высокомолекулярные соединения, сер.Б, 1972.!;:. с.94-96.

2!. Султанов И.А.- Разрувение. некоторых прозрачных диэ-лгктрико* под действием неодимсвого и рубинового лазеров в реки-яе сбС'.-.дкой генерации. //Механика полимеров. 1972. Н2. с. 155-360.

22. S'j'tanov H.A.- Breakdown of Pulyaer filts under the action of ¡аьег beass as a functions of the type and structure' if th-: tat6°ic:s. //Jour, cf the Cheiical Abstracts. 1972, v.45:

f- "n „ 17

23. Султ-лксв Si.fi.- Разрушение «которых диэлектриков под 2ii.i:rpi<t4 u-cZiiscecro и ру'инсго лазеров ь р.ёхиме сасОодмей ге-

-ХЗГ<Г.? - 72 -Im.

р..н.. Pauses !i.H.. Сг.третдин.'Ь- Р.. Султокс? X. А. -О.'- ••>.",(--rc^Hi' *->то.тлгь v.cz. действием унипол^рн-ни:;-к л кекса. / • Нчрк.трикл. г.пектроо-, опии. 1973. :.!'■. К:'. *.

777 - 784.

25. Султанов M.A. Агеев В.А,- Роль полярности электродов & механизме эрозии металлических пластин. //Теплофизика высоких температур. 1973. т.11, НЗ.с.498 - 502.

26. Султанов В.ft., Агеев В.ft.- Исследование разрушения полимерных пленок под действием излучения лазера./'/Докл.АН Гада.ССР, 1973, т.16. N 4, с.25-28.

2?. Султанов М.А., Агеев В.А.- 0 механизме абляции металлов под действием сверхзвукового плазменного факела, з зависимости от их теплопроводности. //Теплофизика высоких температур. 1975, т. 12. N 1. с.17-23.

28. Султанов Н.А., Кучерев В,И,- 0 роли полярности электродов в образовании скачков уплотнения на поверхности мишени. /Лурнал приклад, спектроскопии, 1974, т.21, (i 1, с.35-40.

29. Sultanov M.ft.-Deteraination of Dense Plasma tenperature according shift of spectral lines. //USA National Bureau of Standards. Washington, 1974, n.27, p.232.

30. Султанов M.A., Семикин Л.Д.- Исследование колебательных процессов в импульсном разряде большой мощности. //Журнал технической физики, 1975, т.45, N 8. с. 1710-1716.

3f. Sultanov К.ft.-Investigation of High-Teciperature Plasna obtained by hydrodyriaaical effects of shocking and heating. //Proc. U11 European Conf. on Plasna Physics and Controlled Therno-Nuclear Fusion. Lausanne, Switzerland, 1975, p.l77-a,

32. Sultanov M.fl. - Conduchir la electrique Zn. Cu, Pb. //Bulletin Siqual itique-, 1975. p. 140.

33. Султанов M.A.-Влияние электропроводности на механизм разрушения металлических пластин под действием сверхзвукового плазменного факела в импульсном разряде большой мощности. //Изв. СО АН СССР, сер, техн. к., 1975, п 8. вып.2, с.90-93.

34. Султанов Й.А.- Об оценке тепловых потоков на электродах при сильноточных импульсных разрядах большой мощности. //ВИНИТИ. N 3465-76 Деп,; Теплофизика высоких температур, 1976, т.14, К 8. с. 1334.

35. Султанов И.А,- Исследование гидродинамических процессов, происходящих в канале мощного импульсного разряда. //Журнал техн. физики, 1976. т.46, N 7. с.1432-1443.

36. Султанов М.Й.- Исследование гидродинамических неустойчи-зостей в линейном Z-пинче при импульсном разряде короткой длины. //ВИНИТИ, N 4047-76. Деп. . ,

37. Султанов К.ft.- О моделировании процесса абляции метеоритов в лабораторных условиях при сверхзвуковом,обтекании плазменным потоком. //Астрономический вестник,1976,т.10.N4, с.230-240.

38. Султанов М.А.- Роль пограничного слоя в образовании скачков уплотнзния при набегании и обтекании тел сверхзвуковым, плазменным потоком. //Докл. АН Тадн.ССР. 1970, N 7. с.22-25. •

39. Султанов И.А.-Исследование физических процессов, происходящих в униполярной низковольтной искре. //Изв. АН Тадя.ССР, сер. физ.-мдт, н. 1977. N 3. с.35-43.

40. Sultanov M.A.-On a neu type of Hydrodinamiс unstability in a layner Z-Pinch, //Ргос. Ill Inter. Congress on Haves . and Instability's in Plasma. Paris. 1977. Rep. MHD-6Q2.

41. Султанов К.ft.-Исследование процесса обтекания тел различной геометрической формы под действием сверхзвукового факела. //В сб.Низкотемпературная плазма на Земле и в Космосе. Москва, ВЙГ0, 1977. с.255-277. ' »

42.' Sultanov М.А.- Destabi 1 ization of Pinched Plasia of a Powerful Impulse Discharge reflected by a shock wave and a radiant Plasma Piux. //Proc. Ill Inter. Congress on wave and instabilities in Plasna.'Paris, 1377. Rep.681. ,

43. Султанов И.А.-Электронный механизм теплопередачи при обтекании тел сверхзвуковым плазменным потоком. //В сб. Низкотемпературная плазма на Земле и в Космосе. Москва, ВАГО, 1977, с.287-299.

44. Sultanov M.A.-0n the possibility of Plasaa acsellaratioi and heating in the High-Current Pulse Discharge in Cuiulative zone. //Proc. UII European Conf. on Plasma . Physics and Controlled Therno-Nuclear Fusion. Lausanne. Suitherland, 1975, p.i?7-b.

45. Султанов M.A.-06 одном способе уменьшения абляции тел, обтекаемых сверхзвуковым плазменным потоком. //1урн.технич.физики. 1377. г.47. N 10. с.2213-2216.

46. Султанов Е.А., Олейников В.П.- 0 механизме абляции se-лезного метеорита под действием сверхзвукового плазменного потока. //В сб. Низкотемпературная плазма на Земле и в Космосе, И.: ВАГО. 19??. с.277-287.

47. Султанов К.А.-Об особенностях ударных волн, образуемых при набегании сверхзвукового плазменного факела на поверхность плоской преграды. //Докл.АН Тадк.ССР. 1976, N 8, с.23'-'25. ,

43. Султанов М.й.-Действие уцаросЕатсй плазмы и излучен«

- ОКР- на-оптические стекла". - //ВИНИТИИ- 3780-77. Деп. 2?.09.77_______________________

49. Султанов М.Й.- 0 роли пограничного слоя б механизме разрушения металлической мишени под действием сверхзвукового потока плазмы. //Теплофизика высоких температур, 1378, т.15, N 1, с. 87-93.

50. Султанов М.Й., Олейников В.П.- Исследование нового вида гидродинамической неустойчивости плазменного инура в линейном разряде г-пинча. //Тезисы докл. Всесоюзн. кинф. по-взаимодействию электромагнитных волн с плазмой,Душанбе, 1979, с.27.

51. Султанов М.А., Олейников В.П.- Влияние колебательных процессов на динамику импульсного разряда сильноточной короткой длины.. //Тезисы докл. 01 Всесоюзн. конферен. по взаимодействию электромагнитных волн с плазмой. Душанбе, 1973. с.28.

52.Султанов М.й..Олейников В.П..Калонтаров И.Я,- Действие сверхзвукового потока плазмы на окрашенные полимерные пленки.

//Высокомолекулярные соединения,сер.Б,1979,N10, с.724-725.

53.Султанов М.й..Олейников В.П.- О разрушении металлоз под действием лазерного излучения и ударноснатой плазмы.//Физика и химия обработки материалов,1980,N1,0,44-49.

54.Султанов М.А.,-06 ''эффекте заземления "при взаимодействии ударносаатой плазмы и лазерного излучения с металлами.///¡оклад на Всесоюзн.семинаре "Физика и химия обработки материалов концентрированными источниками энергии" .Н.Инфтут металлургии РАН .24.04.1980.

55. Султанов М.А., Олейников В.П.-Действие сверхзвукового плазменного потока и излучения ОКГ на окрашенные полимерные пленки .//Тезисы докл.Всесоюзн.конф "Современные физические и физико-химические методы отделки текстильных материалов". Душанбе. 1980 ,с.174.

• 56. Султанов М.й.-О взрывном характере разрушения, прозрачных полимерных материалов под действием ударноснатой плазмы и лазерного излучения.//Тезисы.докл.Всесоюз.конф. "Современке химические и физико -химические методы отделки текстильных материалов. Душанбе 1980, с.173

5?. Султанов М.Й,- Монография. Ударноскатая плазма э клшх импульсных разрядах. (24 п.л.) Душанбе. 1981. Дониа, 281 с.

58. Султанов М.Й,- 0 возмоаности пинчеваниа и электродинамического ускорения кумулятивного сверхзвукового плазменного потока при торможении на плоские металлические преграды и "эффект заземления". //Иэв.ЯН.Тадж.ССР.сер.физ.-мат..хим.и геол.н.,1981.

Н2.с.19-23.

Едлгтанов М.А.-Об "эффекте заземления " при действии лазерного Езхдчв.нял на мёталлы.//Докл.АН Тадя.ССР.1982.т.25.с. 280-284.

50. Одгтгязв Н.А.- Влияние скорости электродных факелов на гиЕродинаигсевдз неустойчивость линейного 2-пинча.//Докл.Р.Н Тедг.СС?.1522.7.20.N2. с.26-29.

51. Султанов Н.А.- Об импульсном плазматроне широкого применения. //1ат£р,калы IX Всесоюзной конференции по генераторам низ-кстемпа?2гур:нсй плазмы. Фрунзе, 1983. с.394-395.

52. Срггаков К.А.-Практическое применение низкотемпературной пла^мн. //Сборник докл. III Всесовзн. конф. по физике низко-те.чпе;=7т,-р.ч.;Г* .плазмы. Ленинград. 1983. с.405-40?.

о!. С^птайов М.Й.- Сварка некоторых металлов и сплавов сверхзвуко!-кн т-лазненныы потоком и лазерным излучением. //Докл. АН Та^г. СС?. 1533. N1. с.30-34.

[--тскс-в М.А.-06 адекватности процесса абляции металлов под лазерного излучения и ударноснатой плазмы. //Физи-

ка у. обработки материалов. 1984. N4. с.35-38.

с5.-Сугтаназ Н.А.- 0 практическом применении "эффекта заземления". //¿з.з.?.п Тадг.ССР. сер.физ.-мат..хим. и геолог.н.. 1984. Ы. с.25-3-=.

с^гтансга Н.А.- Исследование возмонности уменьшения степей;; ес.г2Ш'.к металлических тел. подвергаемых действиям сверхзвукового г^аг^екнопо потока, кумулятивной плазменной струи, моцно-гс ,-.азе;:-:с-о зсзл-ученик на длинах волн 0.694 и 1/06 мкм. //Отчет з Ш. 1985. N Госрегистрации 01.84.0045994.

[-¿лтанаЕ Н.Р... Калонтаров О.- Взаимодействие сверхзву-коьог; и лазерного излучения с модифицированными

Зй-екнгггах!*. л тлекочными материалами. //Материалы Всесовзн. кон;. ;е практика отделки текстильных материалов ". М.:

'.'¿б. с.'А',.

— М.А.- СС упрочнении сталей ударноснатой плаз-го?.. /-Хг-таг.-терегекке и термическая обработка металлов. 1936.

¿чгт-йасг ¡31.й.- Об аналогии в механизме взаимодействия .к.-гтгс потека плазмы и лазерного излечения с металлами. /,с,:гУ.::-: Леп.2?.С3.7?.. Кзв.АЙ Тадж.ССР. сер.ф;:з.-кат..

.т**. — . и... 1978. •!«".. с.142.

Г- . К.Я.- Близкие "эффекта заземлания" но неханиэм

_ взаимодействия излучения ОКГ с металлами" и~ спзанзстг' //ВИНИТИ"" N6361-888. Деп.9:08.88.: Изв. АН Тадк. ССР. сер.ф^з.-мат..хим.. геолог.н.. 1988. N4/ с.107.

71. Султанов H.A.- Исследование взаимодействия мззного лазерного излучения на длине волны 1,05 мкм с некоторыми твердыми телами с учетом "эффекта заземления" с целью поверхностного упрочнения материалов, деталей, инструментов. //Отчет а НТ(?. Лу-ианбе, 1988. N Госрегистрации '01.87.0033882.

72. Султанов М.Й.. Олейников В.П.- 05 эмассзг ¿¿¿sseHHZx частиц с поверхности твердого тела под действием лаз&р.пАга излучения и "эффект заземления". //Докл. АН Тадж. ССР, 1335, т.32. N4. с. 247-250.

73. Султанов М.А. Монография. Газогидродинакичггззгй нагрев ударносяатой плазмы. (16,5 п.л.) Дуванбе. Догипг, Ш®. 276 с.

74. Султанов H.A.- Исследование механизма; взаимодействия ударноснатой плазмы с электропроводяцими материалами с учетом "эффекта заземления". //Отчет о НИР. Дуианбе, ИЗЗЖ. S Гсгрегаст-рации 01.88.0034974.

75. Султанов H.A.-Влияние заземления медных, мазгеэей на их разрушение под воздействием лазерного излучения. //Журнал прик-ладн. спектроскопии, 1990. т.52, N1, с.16-20.

76. Султанов U.A.-0 роли колебательных процвсссгг а дестабилизации плазменного внцра мощного импульсного разряда. //Тезисы докл. UI Всесоюзн. кон. по взаимодействию электромагнитных волн с плазмой. Дуаанбе. 1991, с.93.

77. Султанов М.А. - 0 гидродинамической неустойчивости на границе ударносзатая плазма-металл. //Тезисы докл. ЩС Зсесоюзн. конф. по взаимодействий электромагнитных волн с плазыаа. Душанбе. 1991, с.91. '

78. Султанов М.А.-Нелинейные процессы в ПКШ щш действии ионного лазерного излучения на длинах волн 0,69£ sc I.GS кем. //В сб. "Структурно-динамические процессы в неупорядоченных средах". 4.1. Рамарканд. 1992, с.96-97.

79. Султанов М.А.- Разрушение аелезного метеорита сод действием лазерного излучения. //Изв. АН РТ, 1993, N2.

80. Султанов М.А.- 0 гидродинамическом характере разрумени* полиметилкетакрилата под действием сфокусироваиюнгю лазерного излучения. //Докл. АН РТ. 1994. N5.

81. Сдлтанов М.А. Монография. Физика моцншго итдльсного разряда. (22 п.л.). Думанбе. Типография АН РТ, Ш5. 351 с. '