Разработка методов и исследование теплофизических свойств пленок и тонких фольг с использованием излучения лазеров, работающих в периодическом импульсном режиме

• Автор: Артамонов, Андрей Васильевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 146 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. Нестационарные методы исследования теплофизических свойств пленок и тонких фольг с использованием излучения лазеров
1.1. Методы, основанные на однократном импульсном нагреве
1.1.1. Классические методы
1.1.2. Методы, использующие неоднородность пространственного распределения излучения
1.2. Методы, основанные на синусоидальном нагреве
1.2.1. Классические методы
1.2.2. Методы, использующие неоднородность пространственного распределения излучения
1.3. Методы, основанные на периодическом импульсном нагреве
1.4. Нестационарные методы исследования тепловой проводимости границы раздела пленка-подложка
1.5. Влияние процессов релаксации на перенос тепла ;
1.6. Выводы
Глава 2. Особенности постановки линейных краевых задач, моделирующих нагрев излучением лазера. Основные определения
2.1. Пространственная и временная составляющие плотности поглощенной мощности интенсивных лазерных источников тепла
2.2. Линеаризация математической модели
2.3. Тепловые импульсы и температурные волны

2.4. Выход на квазистационарный тепловой режим
2.5. Выводы
Глава 3. Нагрев конденсированных сред излучением лазера, работающего в периодическом импульсном режиме
3.1. Осциллирующая составляющая квазистационарного температурного поля, возникающая в полуограниченном теле при периодическом импульсном нагреве
3.2. Осциллирующая составляюхцая квазистационарного температурного поля, возникающая в пленках и тонких фольгах при периодическом импульсном нагреве
3.3. Осциллирующая составляющая квазистационарного температурного поля с учетом процесса релаксации термически активируемых дефектов
3.4. Выводы
Глава 4. Периодический импульсный нагрев системы пленка-подложка из-лучением лазера
4.1. Осциллирующая составляющая квазистационарного температурного поля в системе пленка-подложка
4.2. Результаты математического моделирования осциллирующей составляющей квазистационарного температурного поля в системе пленка-подложка
4.3. Выводы
Глава 5. Векторный подход к исследованию осциллирующей составляющей квазистационарного температурного поля
5.1. Переход к векторному представлению осциллирующей составляю-
щей. Частотная и временная характеристика образца
5.2. Спектральный анализ осциллирующей составляющей температурного поля полуограниченного образца
5.3. Спектральный анализ осциллирующей составляющей температурного поля в пленках и тонких фольгах
5.4. Спектральный анализ осциллирующей составляющей температурного поля в системе пленка-подложка
5.5. Выводы
Глава 6. Экспериментальная часть
6.1. Аппаратура для исследования релаксационных свойств конденсированных сред и тепловой проводимости границы раздела пленка-подложка с использованием периодического импульсного излучения лазеров
6.2.1. Исследование влияния конечного времени релаксации термически активируемых дефектов на коэффициент затухания осциллирующей составляющей квазистационарного температурного поля в тонких вольфрамовых образцах
6.2.2. Исследование влияние облучения высокоэнергетическими электронами на величину тепловой проводимости в системе W пленка (0,8 мкм) - Si подложка (0,7 мм)
6.2.3. Исследование влияния на величину тепловой проводимости границы раздела в системе В (10 мкм) - Si (0,7 мм) процессов массопереноса под действием облучения высокоэнергетическими электронами
6.3. Выводы
Заключение

твержден в [77] измерением Ср методом периодического импульсного нагрева. Возникает вопрос, является ли эффект специфическим для измерения Ср или он может влиять характеристики процесса переноса тепла.
Проведение таких исследований методом температурной волны, основанным на синусоидальном нагреве, вызывает затруднения. Если образец не является аппаратным средством самого метода, то переход при фиксированной средней мощности нагрева Р и, следовательно, средней температуры образца Т в область частот со > 1 кГц, затруднен из-за резкого уменьшения амплитуды колебаний температуры с увеличением частоты [29]. Чтобы увеличить степень нестационарности температурного поля, используют метод, основанный на однократном импульсном нагреве. Хотя метод позволяет достичь длительности импульса /ц -1 (Г10 с и скорости изменения температуры Г/~10пК/с, для него характерна большая случайная ошибка из-за малой величины выборки и нестабильности работы силового тракта. Поэтому представляет интерес разработка метода исследования релаксационных свойств термически активируемых дефектов в твердых телах, основанная на использовании периодического импульсного нагрева.
1.6. Выводы
1. Рассмотрены основные особенности применения для измерения теплофизических свойств конденсированных сред методов, основанных на однократном импульсном, синусоидальном и периодическом импульсном нагреве. Показано, что периодический импульсный нагрев позволяет выйти в радиочастотный диапазон колебаний температуры, достигнув степени нестационарности температурного поля, характерной для импульсных методов, при сохранении точности измерений, характерной для гармонического нагрева.
2. Рассмотрены методы исследования теплофизических свойств наноразмер-ных структур путем измерения тепловых свойств поверхности.