Численное моделирование лазерной абляции металлов и полимеров при воздействии импульсами инфракрасного излучения: влияние начальной температуры образца

В работе выполнен сравнительный анализ импульсной лазерной абляции полимеров и металлов. На основе тепловой модели с подвижной границей «пар – поверхность мишени» проведено численное моделирование абляции полиметилметакрилата и меди наносекундными импульсами СО₂ лазера (длина волны 10,6 мкм) при разных начальных температурах облучаемых образцов. Cделаны выводы о различиях в динамике нагрева и абляции полимерных и металлических материалов, значениях подповерхностных перегревов и влиянии начальной температуры облучаемого образца на процесс испарения и глубину абляции.

Ключевые слова:
лазерная абляция, СО₂ лазер, численное моделирование, тепловая модель, полимер, полиметилметакрилат, ПММА, медь, скорость испарения, глубина абляции, подповерхностный перегрев
Источник финансирования:
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 09-08-00880) и ФЦП «Научные и научнопедагогические кадры инновационной России» на 2009–2013 годы (госконтракт № 02.740.11.0109). Авторы выражают благодарность В. Г. Киселеву за данные по колебательному возбуждению молекул ММА и М. А. Шулепову за предоставление экспериментальных данных и полезные обсуждения
УДК 544.032.65

Численное моделирование лазерной абляции металлов и полимеров при воздействии импульсами инфракрасного излучения: влияние начальной температуры образца