Разработка экспериментального комплекса регистрации оптомеханических характеристик импульсного лазерного воздействия на конденсированные мишени - page 4

характеристик воздействия
:
его силы
,
импульса и т
.
д
.
при известных
перемещении или скорости перемещения изделия
).
Для тарировки измерительного комплекса
(
в координатах силы
,
импульса
,
воздействия
,
перемещения
)
в условиях импульсно
-
пери
-
одических воздействий микроньютонового диапазона использовалась
оптомеханическая схема
,
представленная на рис
. 2.
Исследовалось пе
-
ремещение диэлектрической мишени
(
изготовленной из полиформаль
-
дегида
(CH
2
O)
n
и имеющей массу
3,7
г
)
при фокусировке на ее по
-
верхность мощного лазерного излучения
(
с параметрами
Е
и
10
3
Дж
,
t
и
10
4
с
),
реактивном импульсе отдачи при светоэрозии
(
лазерной
абляции
)
мишени и разлете ее паров в вакууме
.
Угловое перемещение
мишени
1
,
установленной на крутильных весах
2
с торсионным под
-
весом
,
определялось при регистрации угла отклонения зондирующего
лазерного коллимированного пучка
,
отраженного от зеркала
14
на оси
весов
.
Среднемассовая скорость разлета паров мишени
(
˜
v
10
5
см
/
с
)
определялась с помощью голографического интерферометра
10
по ме
-
тодике
,
изложенной в работе
[3].
Масса аблирующей мишени до и
после импульсного лазерного воздействия определялась взвешивани
-
ем для количественного определения зависимости микроперемещения
облучаемой мишени от динамических характеристик лазерного воз
-
действия
.
Выполненный анализ методических и аппаратурных погрешностей
регистрации оптомеханических характеристик с использованием раз
-
работанного экспериментального метода показывает
,
что возможно
определение микроперемещений мишеней и характеристик удельных
механических импульсов отдачи в микро
наноньютоновом диапазоне
с точностью
25–30 %
в вакуумных условиях и
15–20 %
в газовых средах
конечного давления
.
Как известно
,
при взаимодействии лазерного излучения с конденси
-
рованными мишенями в вакууме или газовой среде происходит испа
-
рение мишени и разогрев пара
,
а также прилегающих к мишени слоев
газа до высокой температуры
.
В результате у поверхности мишени воз
-
никает область повышенного давления
,
в которой вещество приходит
в газодинамическое движение и сообщает мишени механический им
-
пульс
.
Наиболее информативной характеристикой оптомеханического вза
-
имодействия и показателем эффективности преобразования лазерного
излучения в кинетическую энергию газово
-
плазменных потоков абли
-
рующей мишени является удельный механический импульс давления
отдачи
,
определяемый следующим образом
:
C
м
=
P
0
/I
0
=
J/E
л
ISSN 0236-3933.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. "
Приборостроение
". 2004.
4 23
1,2,3 5,6,7
Powered by FlippingBook