Measuring the Temperature and Intensity Distributions of Infrared Laser Radiation on the Surface of a Solid Body in a High-Pressure Cell

K. M.  Bulatov; Булатов К. М.; P. V. Zinin; Зинин П. В.; P. A. Nosov; Носов П. А.; N. A. Khramov; Храмов Н. А.

doi:10.31857/S003281622301007X

ИЗМЕРЕНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ ТЕМПЕРАТУРЫ И ИНТЕНСИВНОСТИ ИНФРАКРАСНОГО ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ПОВЕРХНОСТИ ТВЕРДОГО ТЕЛА В ЯЧЕЙКЕ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

Авторы: Булатов К.М.¹, Зинин П.В.¹, Носов П.А.², Храмов Н.А.²
Учреждения:
1. Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН
2. Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)
Выпуск: № 1 (2023)
Страницы: 92-99
Раздел: ОБЩАЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ТЕХНИКА
URL: https://journals.rcsi.science/0032-8162/article/view/138288
DOI: https://doi.org/10.31857/S003281622301007X
EDN: https://elibrary.ru/JSCUMW
ID: 138288

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Предложена новая схема оптической системы с разделенными каналами лазерного нагрева образца в ячейке высокого давления и измерения распределений температуры и интенсивности инфракрасного (ИК) лазерного излучения. Такое разделение достигнуто за счет введения поляризационного кубического светоделителя между ячейкой высокого давления и объективом оптической системы измерительного канала. Показано, что введение светоделителя не приводит ни к увеличению хроматических аберраций оптической системы измерительного канала, ни к искажению измеряемого распределения температуры. В схеме в канале нагрева подвижная фокусирующая линза обеспечивает широкое пятно мощного лазерного ИК-излучения на образце и меньший градиент температуры. В данной схеме отсутствует перегрев оптических элементов в канале нагрева, что позволяет проводить длительное воздействие мощного лазерного излучения на образец в ячейках высокого давления.

Список литературы

Вейко В.П., Либенсон М.Н., Червяков Г.Г., Яковлев Е.Б. Взаимодействие лазерного излучения с веществом. Силовая оптика. Часть 1. Поглощение лазерного излучения в вуществе. СПб.: ИТМО, 2008.
Либенсон М.Н., Червяков Г.Г., Яковлев Е.Б. Взаимодействие лазерного излучения с веществом. Силовая оптика. Часть 2. Лазерный нагрев и разрушение материалов. СПб.: ИТМО, 2008.
Kayukov S.V. // Quantum Electronics. 2000. V. 30. Iss. 11. P. 941. https://doi.org/10.1070/QE2000v030n04ABEH001727
Григорьянц А.Г. Основы лазерной обработки материалов. М.: Машиностроение, 1989.
Krebs H.-U., Weisheit M., Faupel J., Süske E., Scharf T., Fuhse C., Störmer M., Sturm K., Seibt M., Kijewski H., Nelke D., Panchenko E., Buback M. // Advances in Solid State Physics. 2003. V. 43. P. 101. https://doi.org/10.1007/978-3-540-44838-9_36
Григорьянц А.Г., Соколов А.А. Лазерная резка металлов. М.: Высшая школа, 1988.
Zinin P.V., Bykov A.A., Machikhin A.S., Troyan I.A., Bulatov K.M., Mantrova Y.V., Batshev V.I., Gaponov M.I., Kutuza I.B., Rashchenko S.V., Prakapenka V.B., Shar-ma S.K. // High Pressure Research. 2019. V. 39. Iss. 1. P. 1319. https://doi.org/10.1080/08957959.2018.1564748
Стишов С.М. Фазовые переходы для начинающих. М.: Институт компьютерных исследований, 2019.
Prakapenka V.B., Kubo A., Kuznetsov A., Laskin A., Shkurikhin O., Dera P., Rivers M.L., Sutton S.R. // High Pressure Research. 2008. V. 28. Iss. 3. P. 225. https://doi.org/10.1080/08957950802050718
Bogomolov A.B., Zinin P.V., Kulakov S.A., Kutvitsky V.A., Bulatov M.F., Kutuza I.B. // Journal of Physics: Conference Series. 2019. V. 1421. P. 012040. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1421/1/012040
Bulatov K.M., Semenov A.N., Bykov A.A., Machikhin A.S., Litasov K.D., Zinin P.V., Rashchenko S.V. // High Pressure Research. 2020. V. 40. Iss. 3. P. 315. https://doi.org/10.1080/08957959.2020.1763334
Bulatov K.M., Zinin P.V., Bykov A.A. // Journal of Surface Investigation: X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques. 2020. V. 14. Iss. 5. P. 1092. https://doi.org/10.1134/S1027451020050249
Bulatov K.M., Zinin P.V., Mantrova Y.V., Bykov A.A., Gaponov M.I., Machikhin A.S., Troyan I.A., Kutuza I.B. // Comptes rendus Geoscience. 2019. V. 351. Iss. 2–3. P. 286. https://doi.org/10.1016/j.crte.2018.06.011
Boehler R., Vonbargen N., Chopelas A. // Journal of Geophysical Research-Solid Earth and Planets. 1990. V. 95. Iss. B13. P. 21731. https://doi.org/10.1029/JB095iB13p21731
Bassett W.A. // Review of Scientific Instruments. 2001. V. 72. Iss. 2. P. 1270. https://doi.org/10.1063/1.1343861
Ming L.C., Manghnani M.H., Balogh J. // High-Pressure Research in Mineral Physics / Ed. by Y. Syono and M.H. Manghnani. Washington: American Geophysical Union, 1987. P. 69–74.
Machikhin A.S., Zinin P.V., Shurygin A.V., Kho-khlov D.D. // Optics Letters. 2016. V. 41. Iss. 5. P. 901. https://doi.org/10.1364/OL.41.000901
Pustovoit V.I., Pozhar V.E., Mazur M.M., Shorin V.N., Kutuza I.B., Perchik A.V. // Acousto-optics and Photoacoustics. Proc. of SPIE / Ed. by R. Reibold, V.B. Voloshinov, and A. Sliwinski. SPI: 2005. P. 59530P1–59530P4. https://doi.org/10.1117/12.623173
Григорьянц А.Г., Сафонов А.Н. Методы поверхностной лазерной обработки. М.: Высшая школа, 1987.
Zinin P.V., Lobkis O.I., Maev R.G. // Akusticheskij Zhurnal. 1986. V. 32. Iss. 5. P. 428.
Zinin P., Weise W., Lobkis O., Boseck S. // Wave Motion. 1997. V. 25. Iss. 3. P. 213. https://doi.org/10.1016/S0165-2125(96)00042-X
Zinin P.V., Ming L.C., Ishii H.A., Jia R., Acosta T., Hellebrand E. // Journal of Applied Physics. 2012. V. 111. Iss. 11. P. 114905. https://doi.org/10.1063/1.4723275
Zinin P.V., Ming L.C., Kudryashov I., Konishi N., Manghnani M.H., Sharma S.K. // Journal of Applied Physics. 2006. V. 100. Iss. 1. P. 013516. https://doi.org/10.1063/1.2209170