|
|
|
|
Молекулярно динамическое моделирование наносекундной лазерно абляции: докритический и транскритический режимы
Докладчик(и): А.А. Самохин Дата, время проведения: 29 июня 2017 г. (четверг) 11:00 часов Адрес: Конференц-зал КК (ул. Красноказарменная, 17-а) Авторы: 1 сообщение: А.А. Самохин1, В.И. Мажукин2,3, М.М. Демин2, А.В. Шапранов2,3, А.Е. Зубко1 1 Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, ул. Вавилова, 38, Москва 2 Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН, Миусская пл., 4, Москва 3 Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ", Каширское ш., 31, Москва Методом молекулярной динамики анализируются процесс наносекундной лазерной абляции жидкой алюминиевой пленки с толщиной 450 нм и с размером области периодичности граничных условий 37×37 нм2 в плоскости пленки. В рассматриваемом диапазоне интенсивностей воздействия наблюдается 4 режима лазерной абляции: поверхностное испарение, взрывное вскипание, спинодальный распад и гидродинамический разлет закритического флюида [1,2]. Обращено внимание на роль подповерхностного максимума температуры на облучаемой стороне образца. Получены кривые пульсации давления, обусловленные повторяющимися взрывными вскипаниями, которые сглаживаются при превышении уровня 0.6 от величины критического давления [2]. 1. V.I. Mazhukin, A.V. Shapranov, M.M. Demin, A.A. Samokhin, A.E. Zubko, “Molecular dynamics modelling of nanosecond laser ablation: subcritical regime”, Mathematica Montisnigri, V. 37, P. 24–42 (2016) 2. V.I. Mazhukin, A.V. Shapranov, M.M. Demin, A.A. Samokhin, A.E. Zubko, “Molecular dynamics modelling of nanosecond laser ablation: transcritical regime”, Mathematica Montisnigri, V. 38, P. 78–88 (2017) 2 сообщение: А.А. Самохин1, А.Е. Зубко1 1 Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, ул. Вавилова, 38, Москва, Россия E-mail: asam40@mail.ru Моделирование акустического мониторинга абляции металлов индуцированной модулированными наносекундными импульсами. Анализируются условия применимости метода акустического мониторинга смещения облучаемой поверхности мишени при воздействии наносекундных лазерных импульсов с периодически модулированной интенсивностью. Метод основан на измерении изменения времени прихода отдельных модуляционных импульсов на регистрирующее устройство (пьезодатчик). Этот метод впервые был продемонстрирован в условиях лазерной абляции при действии импульса от эрбиевого лазера ( = 2.94 мкм, = 100 нс) с гармонически модулированной (период 7 нс) интенсивностью за счет биения мод [1]. В настоящей работе показано, что для реализации этого метода в случае абляции металлов целесообразно использовать не гармоническую, а пичковую (субнаносекундную) модуляцию интенсивности наносекундного лазерного импульса. В этом случае влияние интерференции двух механизмов генерации акустического сигнала (термоакустического и испарительного) сводится к минимуму и слабо влияет на временной сдвиг генерируемого пичкового импульса давления [2,3]. 1. А.А. Самохин, Н.Н. Ильичев, “О фотоакустическом мониторинге движения фронта лазерного испарения”, Квантовая электроника, Т. 40(8), С. 659–660 (2010). 2. A.А. Samokhin, S.I. Kudryashov, A.E. Zubko and A.V. Sidorin, “Modelling of nanosecond laser ablation. Continual approach”, Mathematica Montisnigri, V. 37, P. 76-90 (2016). 3. А.Е. Зубко, А.А. Самохин. “Импульсы давления, генерируемые в металле при воздействии наносекундных лазерных импульсов с периодически модулированной интенсивностью”, Инженерная физика, Т. 3, С. 47-52 (2017). |