|
1 Eksperimental protsedura va model
Eksperimental kelishuv haqida batafsil ma'lumot berilgan boshqa joyda [15]. Qisqasi, maqsadli materiyaning bug'lanishi al vakuum sharoitida (10−3 Pa) bilan amalga oshirildi Q bilan almashtirilgan Nd: YAG lazer (1064 nm to'lqin uzunligi, puls Oralig'ida 13-ns (FWHM) davomiyligi bo'lgan Gauss proli lazer nurlari 1-25 J / sm2 va nurlanish joyining o'lchami 0,2-1 mm (nuqta hajmi va impuls energiyasi mustaqil ravishda o'zgargan). The uch turdagi maqsadlar bilan tajribalar o'tkazildi:
polikristalli grafit (99,99% tozaligi), sof niobiy va YBa2Cu3O7 − δ supero'tkazgich (YBCO). Maqsadlar ir- normal hodisa paytida tarqaladi. Har bir pulsdan massani olib tashlash amalga oshirildi oldin va keyin maqsad og'irligini o'lchash orqali aniqlanadi nurlanish. O'lchovlar trans uning yuzasida krater hosil bo'lishiga yo'l qo'ymaslik uchun so'nggi maqsad ablasyon massasi o'rtacha 500-1000 tortishish edi. The ning uzatish koeffitsientining vaqtinchalik bog'liqligi hosil bo'lgan plazma shlyuzi orqali lazer nuri o'lchandi nurlanish ichida kichik teshikli (∼ 30 µm) nishonni ishlatish [15] da tasvirlangan protseduradan foydalangan holda. Lazer ta'sirida maqsadli issiqlikning nazariy tavsifi ing va materiallarni olib tashlash taklif qilingan modelga asoslangan [15] da. Ushbu model, ko'p jihatdan o'xshashlarga o'xshash ilgari veloped qilingan [16-19], ning isitilishini hisobga oladi lazerning bir qismi singishi tufayli lazer tomonidan ishlab chiqarilgan plazma
energiya. Bu ommaviy olib tashlashni adolatli tarzda tasvirlashga imkon beradi lazer nurlarining keng assortimenti. Modelning tafsilotlari mavjud [15] da tasvirlangan. Bu erda biz faqat uning asosiy xususiyatini takrorlaymiz turlar. Vaqtga bog'liq bo'lgan harorat taqsimoti maqsadli chuqurlik T (t, z) in issiqlik fl ow tenglamasi bilan boshqariladi ko'plab eksperimentallarga mos keladigan bir o'lchovli shakl vaziyatlar:
Mana maqsad materialning massa zichligi; cp, λ vaab - bu issiqlik quvvati, issiqlik o'tkazuvchanligi va maqsadni yutish koeffitsienti; R (Ts) - bu qayta tiklanish ko-
samarali bu erda sirt haroratiga bog'liq deb hisoblangan perature Ts; va u (t) - sirt tushish tezligi. The u (t) qiymati va- ning w ow degan taxmin bilan bekor qilinadi.
sirtdan porlangan material Xertz-Knudsenga ergashadi tenglama va bug'langan sirt ustidagi bug 'bosimi Klauziy-Klapeyron tenglamasi bilan taxmin qilish mumkin:
bu erda L - maqsad materialning yashirin isishi, k - Boltsmann doimiy, va Tb - ostida qaynash harorati mos yozuvlar bosimi. Pb va Tb parametrlari olinadi faqat normalizatsiya qiymatlari sifatida va qaynoq va- deb o'ylamang porizatsiya mexanizmi. Lazer nurlarining intensivligi nishon yuzasi quyidagicha yoziladi:
bu erda I0 (t) - tushayotgan lazer intensivligi, Λ (t) - umumiy op-PLA plazmasining tik qalinligi va a (np, Tp) plazmadir assimilyatsiya koeffitsienti plazma zichligiga bog'liq va harorat. Dastlabki va chegara shartlari
T0 bilan boshlang'ich harorat bir xil bo'ladi nishon. Past haroratli muvozanat plazmasi uchun yutilish koeffitsientni a = n f (T) deb yozish mumkin, bu erda f (T) in- haroratning burish funktsiyasi [20]. Ning oshishi radiatsiya singishi tufayli plazma harorati est-T = (-1-E) Ea / kN = (--1) m Ea / (k -z), bilan bog'langan Dz (t) - ablasyon chuqurligi, Ea (t) - lazer enining zichligi plazma tomonidan so'rilgan ergy, γ - bu issiqlikning o'ziga xos nisbati va N - bug'langan zarralarning umumiy soni. Bir qatordan keyin a (t) ning ∆T ga kengayishi va chiziqli cheklov biz oladigan muddat
Bu erda a va b vaqtga bog'liq bo'lmagan koeffitsientlar:
bu erda Tv - zarralar bug 'bo'lgan harorat kattalashtirilgan. To'liq aytganda, oddiy bug 'uchun Tv mos kelmaydi tion. Biroq, a va uchun doimiy qiymatlarning yaqinlashishi b qachon o'rtacha intensivlikdagi ns lazer impulslari uchun maqbuldir asosiy bug'lanish vaqt oralig'ida sodir bo'ladi Tv oz o'zgaradi, (0,85 - 0,9) Tc dan oshmaydi [2, 4, 19]. The a va b koeffitsientlari, ning yagona erkin parametrlari hisoblanadi modeli, eksperimental va kaltaklash orqali aniqlandi ommaviy olib tashlash bo'yicha hisoblangan ma'lumotlar. Model aniqlanganligi aniqlandi IQ nurlanishining yutilish dinamikasini yozuvchi PLA shlyuzi [15]. Hisob-kitoblar uchun ishlatiladigan parametrlar va olingan sozlanishi koeffitsientlar sarhisob qilinadi Jadval 1. Jadvalda biz temp bo'yicha ma'lumotlarni to'pladik termal va optik parametrlarning peraturaga bog'liqligi hozirgi kungacha mavjud.
Do'stlaringiz bilan baham: |
