Лазерно-индуцированные термохимические и гидродинамические процессы на поверхности вещества и их диагностика в реальном времени с помощью лазерного проекционного микроскопа

• Автор: Абрамов, Дмитрий Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Владимир
• Количество страниц: 147 с. : ил.

Глава 1. Пространственно- временные неустойчивости, индуцированные лазерным излучением на поверхности материалов, и методы их детектирования. Обзор литературы
§1.1. Лазерно-иНдуцированные динамические структуры и физикохимические процессы
§ 1.2. Методы диагностики и измерения термо-физических процессов
§1.3. Оптические системы с усилителями яркости для визуализации в реальном времени картины неустойчивостей
Выводы по первой главе
Глава 2. Лазерный диагностико-измерительный комплекс для возбуждения и диагностики неустойчивостей на поверхности материалов
§2.1 .Экспериментальная установка и методика измерений
§2.2. Диагностика лазерно-индуцированных процессов в реальном времени с помощью лазерного проекционного микроскопа (лазерного монитора)
§2.3. Динамика лазерного окисления вещества
§2.4. Детектирование гидродинамических процессов на поверхности расплавленного под действием лазерного излучения материала
Выводы по второй главе
Глава 3. Лазерно-индуцированные термохимические и гидродинамические процессы на поверхности вещества. Экспериментальные результаты
§3.1. Процесс нагрева и плавления вещества под действием лазерного излучения
§3.2. Картина лазерного окисления поверхности материалов. Обсуждение
3.2.1. Математическая модель
3.2.2. Экспериментальные результаты
§3.3. Гидродинамические процессы в ванне расплава и их анализ
3.3.1. Математическая модель термокапиллярной конвекции
3.3.2. Экспериментальные результаты
Выводы по третьей главе
Глава 4. Визуализация при помощи лазерного монитора процесса сварки оптических волокон
§4.1. Экспериментальная установка для диагностики процесса сварки
§4.2. Экспериментальные результаты. Эффект автоцентрирования
Выводы по четвертой главе
Заключение
Литература
раз и разрешать детали картины размером порядка 2 мкм. Возможности экспериментальной установки иллюстрируются Рис. 5, в качестве объекта наблюдения использовалась отражательная решетка с периодом 4 мкм. Известно, что для такого рода лазерных проекционных микроскопов эти величины не являются предельно достижимыми, однако в наших экспериментах этого было достаточно для наблюдения исследуемых процессов лазерной обработки материалов.
После настройки лазерного монитора открывалась шторка УАО-лазера, его излучение направлялось на мишень и производилась совместная юстировка “силового” и визирного каналов установки. При этом точность совмещения осей была не хуже 0,02 мм. Размер пятна излучения твердотельного лазера на поверхности исследуемого образца независимо регулировался, что позволяло, в зависимости от условий эксперимента, исследовать процессы как для практически однородной освещенности области воздействия, так и при неоднородной освещенности. Область воздействия излучения твердотельного лазера легко идентифицировалась по уменьшению отражательной способности (потемнению) поверхности образца и по разрушению первоначального микрорельефа (см. Рис. 4).