Особенности распространения лазерного излучения в многослойных материалах

• Автор: Сетейкин, Алексей Юрьевич
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Хабаровск
• Количество страниц: 136 с. : ил.

С ОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Оптические и теплофизические свойства многослойных материалов
1.2. Физико-химические процессы в зоне воздействия лазерного излучения на многослойные материалы
1.3. Дозиметрия лазерных пучков в рассеивающих средах
1.4. Заключение. Постановка задач исследования
2. ОБЪЕКТЫ. МЕТОДЫ И АППАРАТУРА ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Выбор объектов исследования. Методика изготовления
2.2. Источники излучения Узкополосная полихроматическая система
для облучения материалов
О. ЛГ ТТТ7 ТГТЛГПГЛГ* Л ТТТ *Т? ТТГ*ГТ ГГ") Л I ТА /С/Г ГТТ7Т'Т/гТтГ>Т X ГГ ТТ Л Г»Т ТГУрЛУ
,3. 1У1Д11Г1ГЧУОЛГ11!ЧиС 1 1ГЕ> ррДУГНУГ1 1 ПТ1/1 ЛЛОСГПЪД
тлэ ттттлдо1Л ст Г' ся л;г\ л д тстя д. ял л лгл
Я1П 1Т1/1 V 1>1Г±_/1УГЛ 1 12,1 1АЫУ11Г 1 Ри
д.!. Особенности моделирования процессов взаимодействия лазерного
14рпщр11ыя г* плылгллплыптпиы! мотомиапоми гилу 1чД.11г1/1 V туилх/ь ш гнтлакт 1УШ1
7 г) Рярчрт гпд/Лиирг г тли нсиАцйиыо н пяргтАггАПАиыа ы игр игыс ип лты
1 IV 1 1 .1 /ш Ш1 л 11 V /д 1 * I к V 1 « V ;и VI 1 г л х* и риуи|/уд1 VI иш «iiiivj.iv* 1_и1 1V V 1 *1
лазерного излучения в условиях многократного рассеяния 6!
3.3. Тепловые эффекты. Расчет температурных полей в многослойных материалах
3.4. Автоматизированная система для моделирования процессов взаимодействия лазерных пучков с объектами исследования
J.J. иищис йыииды ни лаве ши
л ыэхдгисщдс опигтдхтпргтлА ГППЙг'то МНП-ГО пгтд!Х1лгу
/1и ПГГПУПЛ /ИТГУГГСЫТиТЛ V л Л ТГ:Ш/Г Л ТТГШ: ПП П ПРТЛГ'ТШЛС N /I
1У1Т Т1 1УД1ТЫ1Т I ШЗУ Г 1/ иГЧДТД 1 Дг_1: Ю 1 их 11_>1 VI
шлтгоиртрчьтаттогп н д/жрыстгп !
111 и 1 г 1>1 ту.! лл тэт ч у XI 1чэ 1_т 1 тлл э сыис/г ю
4.1. Возможности структурной диагностики многокомпонентных
материалов оптическими методиками

4.2. Изменение спектроскопических параметров многокомпонентных материалов
ЯииЛ1>иЬС1НМЫА ИС1 ичитчик
11рП.1илСППС

ВВКПь.НИЕ
/Актуальность ч-емы
Распространение лазерного излучения в случайно-неоднородных средах интенсивно исследуется в течение ряда лет. Это обусловлено необходимостью решения ряда задач при зондировании атмосферы, аэрозолей, мутных СрСД,
проби
ОПИТ ЛПЛГОО
иЦЦИЛЦС Н IV
В последние годы внимание привлекли возможность получения информации о дозиметрических параметрах лазерных пучков в случае прохождения их через многокомпонентные многослойные среды и исследование динамики частиц случайно-неоднородного материала на основе теоретического анализа многократно рассеянного в среде света. Большинство авторов при этом используют диффузионное приближение уравнений переноса излучения, которое накладывает определенные ограничения на применимость результатов. В то же время наиболее интересные результаты получены при
митотгпм' Мппте-К'япггп процессов
13 качестве случайно-неоднородных сред особый интерес представляют многокомпонентные и многослойные биоматериалы типа кожного покрова, костной ткани, плазмы крови и т. д. Во-первых, эти материалы довольно интенсивно изучаются с точки зрения их оптических хаоактепйстик.
«/ Л IX'
установления плотностей мощности, поглощенных доз с целью решения ряда медицинских проблем. Во-вторых, в области терапевтического окна (600 — 8э0 им) процессы рассеяния однозначно превалируют при ослаблении лазерных
ЧТЖТТЛ 'Т> О 'ЧГГТї X .тр'ГЛПТЮ ЛТД
среды.
/. метод теории переноса излучения.
для УФ,, видимого и ближнего ИК-излучений при распространении в мно! ослсуином материале оолее ни I и ч по анизотропное рассеяние, характеризующееся сильной направленностью рассеянных фотонов. Описание анизотропного рассеяния связано со значительными трудностями, поскольку отсутствуют простые соотношения, связывающие измеряемые коэффициенты отражения и пропускания с параметрами, которые характеризуют поглощение и
Мятлп/упрр -ГЦ~»Т1ХД/Л<3 1тгу1ТРОС1 гД Я Г*ТТ Г% Г Т'Т'ГХ 0? ТЛ II13 О ОРРТП Т)
Ь Ьи11У/и.'1V V 1Ш..11 ишсуши рииириV 1 ишлизиш а. ч и
многослойном материале или в мутной среде можно сделать с помощью решения уравнении ГуТаксвелла или с использованием- теории переноса излучения (ТЛИ) [I, 4, 71. 72, 73, 74]. Решения уравнений Максвелла должны учитывать статистическую природу неоднородной среды и. включать все виды дифракционных эффектов. Такой подход является наиболее общим и применяется во многих исследованиях многослойных материалов [3, 73, 73].
ТТТТл тта«'» ТЯ'Г Г'~77 ’7/3 ?.
М7С1Ю15Т1ис уравнение з з зп ИМсс! ЬИд | / /*+].
III* *J
ч~5 - и !/»* с т * . д I I /-г* с,чт/о с!ЛО*
1 . ! гут
Л'тг *

гчта п/О 04 /Коолпоп ЛипТГ/’ТТТТП поллоотггдп-
4 / Зридиоил ) шцЗШ
Af ЛПТ'ТЧШТТПГГ ГГ'ГК ТТ ЛЛТГГ Г ТГ 1ГГЛ ТТ П Г ТП ГТ*Л Г» Г ГТ«Л1 I г жтт <"Л
и,Ь£ ” Дмп!'ги!»331 1 у НАЛ !> ПОИкуИ&ЛV-ПМИ 3 ,
1] 1, с» /’ДУЧсЬДл Г1.Н. 1 С3т4/ЯЬйОс 3 Ь 15 {.ОЧзСс I й 33Й13{4йВ1 ЗСЯИгI.
ЧгЛдОВйЯ {НуНКцИИ Г)1 ‘4.4 } (}[ШСтВаёГ ПаССЙИВЦКСВОНС!
представляет собой функцию плотности вероятности для рассеивания в ншхоавлении з зло гона, движушсп>ся в наппавлении. к. г.сли пассеяние
г I - , г , т - I
симметрично относительно направления падающей волны, то фазовая функция зависит только от угла 9 между направлениями 8 и зд т.е,:
„ /„ „ /Л Г .. / А А_ АЛА
}Л ь. 8 } = р* V к | рЬ; ал ьш оии