Процессы образования нитрида алюминия в плазме при воздействии расфокусированных сдвоенных лазерных импульсов на алюминий  в атмосфере воздуха

  • Ходор Баззал Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Вячеслав Валерьевич Лычковский Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Анатолий Павлович Зажогин Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Республика Беларусь

Аннотация

Для определения условий оптимального влияния расфокусировки излучения сдвоенных лазерных импульсов на целенаправленное формирование компонентного и зарядового состава приповерхностной лазерной плазмы проведены исследования ее методом лазерной искровой спектрометрии. Изучены процессы образования нитрида алюминия при воздействии расфокусированных одиночных и сдвоенных лазерных импульсов на алюминиевый сплав Д16Т в атмосфере воздуха. Показана роль первого импульса в увеличении доли как ионов алюминия различной зарядности в приповерхностной лазерной плазме в режимах абляции поверхности алюминиевых сплавов расфокусированными сдвоенными лазерными импульсами, так и нанокластеров AlN при последовательном воздействии серии сдвоенных импульсов на мишень. Установлены условия влияния параметров лазера и процессов на поверхности и в плазме на формирование определенного ионного и молекулярного состава плазмы при воздействии одиночных и сдвоенных лазерных импульсов.

Биографии авторов

Ходор Баззал, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

аспирант  кафедры  лазерной  физики  и  спектроскопии  физического  факультета.  Научный  руководитель  –   А. П. Зажогин

Вячеслав Валерьевич Лычковский, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

магистрант  кафедры  лазерной  физики  и  спектроскопии  физического  факультета.  Научный  руководитель  –  А. П. Зажогин

Анатолий Павлович Зажогин, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Республика Беларусь

доктор  физико­-математических  наук,  профессор; профессор кафедры лазерной физики и спектроскопии физического факультета

Литература

  1. Il’in AP, Root LO. K voprosu o mekhanizme vysokotemperaturnogo khimicheskogo svyazyvaniya azota vozdukha [On the problem of the high­temperature chemical bonding mechanism of nitrogen in the air]. Vestnik nauki Sibiri. Seriya 3, Khimiya. 2011; 1(1):91– 96. Russian.
  2. Blank TV, Goldberg YuA. Ultraviolet semiconductor photoelectroconvertors. Fizika i tekhnika poluprovodnikov [Semiconductors]. 2003;37(9):1025 –1055. Russian.
  3. Menushenkov AP, Nevolin VN, Petrovskiy VN. Fizicheskie osnovy lazernoi tekhnologii [Physical basics of laser]. Moscow: National Research Nuclear University «MEPhI»; 2010. 212 p. Russian.
  4. Veiko VP, Shakhno EA. Sbornik zadach po lazernym tekhnologiyam [Collection of tasks on laser technology]. Saint Petersburg: ITMO; 2007. 67 p. Russian. 5. Veiko VP, Shakhno EA. Lazernye tekhnologii v zadachakh i primerakh. Saint Petersburg: ITMO; 2014. 83 p. Russian. 6. Garnov SМ, Klimentov VI, Konov ТV, Kononenko SV, Dowsinger F. The features of the plasma shielding on ablative forming of deep channels by high­intensity laser radiation. Quantum electronics. 1998;25(1):45– 48. Russian. DOI: 10.1070/QE1998v028n01 ABEH001134.
  5. Libenson MN, Yakovlev EB, Shandybina GD. Vzaimodeistvie lazernogo izlucheniya s veshchestvom (silovaya optika). Chast’ 2. Lazernyi nagrev i razrushenie materialov [Interaction of laser emission with substance (power optics). Part 2. Laser warming and destruction of material]. Saint Petersburg: ITMO; 2014. 190 p. Russian. 8. Anisimov SI, Imas YA, Romanov GS, Khodyko YV. Deistviya izlucheniya bol’shoi moshchnosti na metally [Effect of High­Power Radiation on Metals]. Moscow: Nauka; 1970. 272 p. Russian. 9. Afanasyev UV, Gamaliy EG, Demchenko NN, Rosanov VB. Fizicheskie sootnosheniya v «korone» sfericheskikh lazernykh mishenei [Physical ratios in «corona» of spherical laser targets]. In: Trudy Fizicheskogo Instituta imeni P. N. Lebedeva. Moscow: Nauka; 1982. Volume 134. p. 42– 49. Russian.
  6. Mulser Р, Bauer D. High Power Laser-Matter Interaction. Berlin, Heidelberg: Springer; 2010. 416 р. 11. Anisimov SI, Luk’yanchuk BS. Izbrannye zadachi teorii lazernoi ablyatsii [Selected problems of laser ablation theory]. Uspekhi fizicheskikh nauk [Physics Uspekhi]. 2002;172(3):301–333. Russian. DOI: 10.3367/UFNr.0172.200203b.0301.
Опубликован
2019-01-20
Ключевые слова: AlN, импульсное лазерное напыление, приповерхностная лазерная плазма, лазерная искровая спектрометрия, многозарядные ионы, одиночные и сдвоенные лазерные импульсы
Как цитировать
Баззал, Х., Лычковский, В. В., & Зажогин, А. П. (2019). Процессы образования нитрида алюминия в плазме при воздействии расфокусированных сдвоенных лазерных импульсов на алюминий  в атмосфере воздуха. Журнал Белорусского государственного университета. Физика, 3, 81-90. Доступно по https://journals.bsu.by/index.php/physics/article/view/507
Выпуск
№ 3 (2018): Журнал Белорусского государственного университета. Физика
Раздел
Лазерные технологии

Copyright (c) 2018 Журнал Белорусского государственного университета. Физика

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.

Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующим:

  1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial. 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
  2. Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся неэксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге) со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
  3. Авторы имеют право размещать их работу в интернете (например, в институтском хранилище или на персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу. (См. The Effect of Open Access).