Spectroscopie de emisie a plasmei-sistem atomic cuplate inductiv
        Această tehnică de investigare oferă posibilitatea disocierii diferiţilor componenţi chimici şi de asemenea, excitarea vaporilor in vederea obţinerii spectrului de emisie. În acest caz procesul de ablaţie laser in funcţie de puterea laserului şi de densitatea gazului înconjurător este studiat la presiune atmosferică.

        Spectroscopia bazată pe efectul Doppler
        Această metodă poate fi utilizată de exemplu la detecţia atomului de H, respectiv a izotopului său D. În acest caz prin ionizarea rezonantă cu 2+1 fascicule coplanare care se propagă aproape în sens contrar şi sunt direcţionate sub un unghi mic pe faţa detectorului se poate face o selecţie (Doppler) după componenta vitezei de-a lungul axei corespunzătoare timpului de zbor. Utilizând tehnica de detecţie bazată pe efectul Doppler în planul perpendicular pe axa corespunzătoare timpului de zbor se obţine o rezoluţie înaltă determinată de reculul cationului în procesul de ionizare.

 

        Ionizarea multifotonică
        Printre procesele care apar în urma interacţiei dintre radiaţia laser intensă şi materie se numără şi ionizarea multifotonică care poate fi atât nerezonantă cât şi (cvasi)rezonantă dacă există o diferenţă mică de energie AE între energia primilor doi fotoni şi cea corespunzătoare unei stări atomice apropiate. Pentru a caracteriza acest proces se determină fie numărul de ioni sau numărul de electroni creaţi, iar dacă este posibil distribuţia unghiulară a electronilor creaţi. Variaţia mărimilor de mai sus se studiază in funcţie de parametrii pulsului fasciculului laser: frecvenţă, intensitate, lărgime, durata pulsului şi distribuţia intensităţii în fascicul. G radul de ionizare intr-o plasma in ETL la presiune atmosferica in func ţ ie de temperatur ă pentru diferite elemente (Al, Fe, Ar, He) este prezentat in Fig. 1.6 .

Fig. 1.6. Dependenta gradului de ionizare intr-o plasma in ETL la presiune atmosferica in funcţie de temperatură.

 

2. 2. Investigatii teoretice ale interactiei laser - tinta solida
        Modelarea fenomenelor de absorbţie şi disipare a radiaţiei laser incidente pe o ţintă metalică
        În ultimii două zeci de ani au fost elaborate mai multe modele teoretice care descriu interacţia complexă dintre fasciculul laser şi atomi, respectiv plasmă [10-12] . În urma fenomenului de ablaţie laser rezultă mai multe componente: electroni, ioni şi atomi neutri şi excitaţi. Există cinci etape mai importante pentru descrierea interacţiilor dintre componentele amintite mai sus:
1. definirea energiei fasciculului laser;
2. caracterizarea cuplajului dintre radiaţia laser şi materialul ţintă ;
3. determinarea proprietăţilor materialului ţintă ;
4. analiza fenomenelor care au loc in vederea elaborării ecuaţiilor care le descriu;
5. scrierea ecuaţiilor şi apoi rezolvarea numerică a acestora.
        Odată cu creşterea temperaturii, schimbul de energie care caracterizează interacţia dintre electroni şi fononii materialului ţintă devine tot mai intens, electronii interacţionând mai puternic cu materialul ţintei decât cu fotonii incidenţi. Ca urmare se observă o scădere a reflectivităţii şi respectiv o creştere a absorptivităţii cu temperatura. Dependenta coeficientului de absorbtie a radiaţiei unui laser cu CO2 in funcţie de grosimea stratului de oxid depus pe o ţintă de oţel este prezentata in Fig. 2.1.
        Reflectivitatea joacă un rol esenţial în fenomenele de suprafaţă . În cazul filmelor subţiri, pentru a se manifesta efectul de cuplaj al radiaţiei (având lungimea de undă ) în urma interferenţei, filmul trebuie să aibă o grosime dată de relaţia , unde n este un număr întreg.

 

 

<< pagina anterioara | pagina urmatoare >>