Образование плазмы при двухимпульсном бихроматическом лазерном воздействии на цирконий в воздухе

Экспериментально исследованы спектры и структура приповерхностного плазменного образования и светимость факела при двухимпульсном лазерном воздействии c длинами волн излучения 1064 и 532 нм на циркониевую мишень в воздухе в зависимости от временного интервала между лазерными импульсами и порядка их следования. Установлены зависимости температуры лазерной плазмы от параметров парных лазерных импульсов при плотностях мощности q₁₀₆₄ ≈ 3.1 ∙ 10⁹ Вт/см² и q₅₃₂ ≈ 2.7 ∙ 10⁹ Вт/см² на длинах волн лазерного излучения 1064 и 532 нм. Показано, что оптимальные условия для возбуждения эрозионной плазмы обеспечиваются при опережающем воздействии импульсов лазерного излучения с длиной волны 532 нм и временным интервалом между импульсами 4—5 мкс, что важно для повышения эффективности лазерного эмиссионного спектрального анализа и лазерно-плазменной обработки материалов.

1. С. И. Анисимов, Я. А. Имас, Г. С. Романов, Ю. В. Ходыко. Действие излучения большой мощности на металлы, под ред. А. М. Бонч-Бруевича и М. А. Ельяшевича, Москва, Наука (1970)

2. А. М. Прохоров, В. И. Конов, И. Урсу, И. Н. Михэилеску. Взаимодействие лазерного излучения с металлами, Москва, Наука (1988)

3. В. И. Бергельсон, А. П. Голубь, Т. В. Лосева, И. В. Немчинов, Т. И. Орлова, С. П. Попов, В. В. Светцов. Квант. электрон., 1, № 5 (1974) 1268—1271

4. М. А. Ельяшевич, Л. Я. Минько, Г. С. Романов, Ю. А. Станкевич, Ю. А. Чивель, А. Н. Чумаков. Изв. АН СССР. Сер. физ., 49, № 6 (1985) 1132—1139

5. Л. Я. Минько, А. Н. Чумаков, Н. А. Босак. Квант. электрон., 17, № 11 (1990) 1480—1484

6. R. Sattmann, V. Sturm, R. Noll. J. Phys. D: Appl. Phys., 28 (1995) 2181—2187

7. С. Г. Горный, А. М. Григорьев, М. И. Патров, В. Д. Соловьев, Г. А. Туричин. Квант. электрон., 32, № 10 (2002) 929—932

8. С. М. Климентов, П. А. Пивоваров, В. И. Конов, Д. Брайтлинг, Ф. Даусингер. Квант. электрон., 34, № 6 (2004) 537—540

9. С. М. Першин. Квант. электрон., 39, № 1 (2009) 63—67

10. С. М. Першин. Квант. электрон., 16, № 2 (1989) 325—330

11. Л. Я. Минько, А. Н. Чумаков, Г. И. Баканович. Журн. прикл. спектр., 61, № 5-6 (1994) 476—484 [L. Ya. Min'ko, A. N. Chumakov, G. I. Bakanovich. J. Appl. Spectr., 61 (1994) 805—811]

12. М. Л. Петух, В. А. Розанцев, А. Д. Широканов, А. А. Янковский. Журн. прикл. спектр., 67, № 6 (2000) 798—801 [M. L. Petukh, V. A. Rozantsev, A. D. Shirokanov, A. A. Yankovskii. J. Appl. Spectr., 67 (2000) 1097—1101]

13. Reinhard Noll. Laser-Induced Breakdown Spectroscopy. Fundamentals and Applications, Berlin, Heidelberg: Springer (2012)

14. A. Н. Чумаков, В. Б. Aвраменко, Н. A. Босак. Журн. прикл. спектр., 79, № 2 (2012) 279—287 [A. N. Chumakov, V. B. Avramenko, N. A. Bosak. J. Appl. Spectr., 79 (2012) 261—268]

15. G. Cristoforetti, S. Legnaioli, V. Palleschi, A. Salvetti, E. Tognoni. Appl. Phys. B, 80 (2005) 559—568

16. E. A. Ershov-Pavlov, K. Yu. Katsalap, K. L. Stepanov, Yu. A. Stankevich. Spectrochim. Acta, B, 63 (2008) 1024—1037

17. A. A. I. Khalil. Laser Phys., 20, N 1 (2010) 238—244

18. Д. Кремерс, Л. Радзиемски. Лазерно-искровая спектроскопия, Москва, Техносфера (2009)

19. V. Piñon, D. Anglos. Spectrochim. Acta, B, 64 (2009) 950—960

20. S. Amoruso, R. Bruzzese, X. Wang, G. O.`Connel, J. G. Lunney. J. Appl. Phys., 108, 113302 (2010)

21. В. С. Бураков, А. Ф. Боханов, М. И. Неделько, Н. В. Тарасенко. Квант. электрон., 33, № 12 (2003) 1065—1071

22. А. Н. Чумаков, Н. А. Босак, В. Л. Рудаков. Материалы Второго белорусского космического конгресса, 25—27 октября, Минск (2005) 45—49

23. А. Н. Чумаков, Н. А. Босак, А. В. Панина. Лазерная физика и оптические технологии: сб. науч. тр. VIII междунар. науч. конф., Минск, 2 (2010) 150—153

24. А. Н. Чумаков, Н. А. Босак, А. В. Панина. Журн. прикл. спектр., 84, № 4 (2017) 595—602 [A. N. Chumakov, N. A. Bosak, A. V. Panina. J. Appl. Spectr., 84 (2017) 620—626]

25. A. De Giacomo, M. Dell’Aglio, A. Santagata, R. Teghil. Spectrochim. Acta, B, 60 (2005) 935—947

26. H. Hegazy, H. A. Abd El-Ghany, S. H. Allam, Th. M. El-Sherbini. Appl. Phys. B, doi: 10.1007/s00340014-5841-y. Published online: 07 May 2014

27. Ahmed M. Elsied, Payson C. Dieffenbach, Prasoon K. Diwakar, Ahmed Hassanein. Spectrochim. Acta, B, 143 (2018) 26—31

28. Г. Грим. Спектроскопия плазмы, Москва, Атомиздат (1969)

29. В. Лохте-Хольтгревен. Методы исследования плазмы, Москва, Мир (1971)

30. Atomic spectral line database from CD-ROM 23 of R. L. Kurucz, https://lweb.cfa.harvard.edu/amp/ampdata/kurucz23/sekur.html