Реєстраційний номер
0224U031573,
0122U001971
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Моделювання процесів, стимульованих зовнішніми впливами на фізичні і біологічні об’єкти, та їх контроль оптичними сенсорами
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Макаренко Олексій Володимирович, Доктор фізико-математичних наук
Дата реєстрації
17-05-2024
Організація виконавець
Київський національний університет імені Тараса Шевченка
Опис етапу
Розроблена теоретична модель і обчислювальні алгоритми її реалізації для аналізу керованого лазерно-індукованого руйнування поверхні твердого тіла з врахуванням впливу супутніх руйнуванню факторів, а саме, втрат на відбиття та розсіяння як поверхнею, так і плазмою. Проведено детальне теоретичне вивчення поверхневих втрат та їх вплив на лазерно-стимульоване утворення поверхневих рельєфів кратерного типу. Теоретичні дослідження та чисельні розрахунки, проводились на прикладі срібла.
Оптичні втрати до виникнення руйнування в загальному випадку є сумою коефіцієнта відбиття і коефіцієнта розсіювання. Тому, знайдено коефіцієнт для розсіювання на поверхневих неоднорідностях. Отримана залежність коефіцієнта відбиття від температури, а також залежність коефіцієнта розсіювання як від радіуса шорсткості, так і від температури. Втрати на відбиття для металів – домінуючі, втрати на розсіювання – менш значні. В матеріалах з меншими втратами на відбиття вони можуть бути порівняні.
З початком руйнування поверхні втрати на розсіювання виникають в плазмово-газовій фазі і стають домінуючими. Знайдено аналітичний вираз для визначення періоду часу до початку руйнування. Цей час суттєво залежить від обставин відбиття і розсіювання до виникнення руйнування і має враховуватись при описанні власне процесу руйнування. Показано, що при досягненні критичної температури і виникненні плазмово-газової фази коефіцієнт оптичних втрат може бути виражений не через температуру, а через тиск.
Розглянуто процес лазерного розігріву різного типу поверхонь. Отримані температурні вирази враховують широкий спектр процесів, що супроводжують взаємодію лазерного випромінювання з речовиною. Температурні залежності спрямовані на якомога ширше врахування параметрів опромінюваного матеріалу та характеристик самого випромінювання. Показано, що коефіцієнти загальних дисипативних втрат враховують ефекти відбиття і розсіяння та змінюються впродовж всього часу дії лазерного випромінювання.
Опис продукції
Автори роботи
Науменко Світлана Миколаївна
Супрун Анатолій Дмитрович
Шмельова Людмила Володимирівна
Ямпольський Андрій Леонідович
Додано/оновлено в НРАТ
2024-05-17
