ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С ПОВЕРХНОСТЬЮ УГЛЕРОДОСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ

Авторы
Файлы

Жаренова С.В. Шаманская Е.Л. Статья в формате PDF 102 KB

В последнее время интерес к углеродным материалам повысился в связи с перспективами использования в нанотехнологиях. Расширение технологических возможностей углеродосодержащих материалов связано с таким процессом как плавление, но вопрос о возможности существования плавления при воздействии лазерного излучения на графит обсуждался достаточно долго и противоречиво. За период почти столетних исследований проведено значительное число независимых экспериментов, результаты которых свидетельствуют о плавлении углерода при давлениях порядка 1 бар и температурах около 3800 К. Общим методическим недостатком пpaктически всех названных исследований, позволяющим усомниться в достоверности их результатов, является отсутствие регистрации процесса плавления в реальном масштабе времени. Цель данной работы заключалась в непосредственной регистрации плавления углерода, нагреваемого сфокусированным лазерным излучением при давлении порядка 1 бар, в реальном масштабе времени и в дальнейшем исследовании структуры переплавленного таким образом графита. В предлагаемой работе для визуализации и диагностики процессов, происходящих на поверхности графита в зоне воздействия лазерного излучения, была выбрана и использована следующая методика проведения эксперимента. Образцы (стеклоуглерод, пироуглерод) нагревались сфокусированным лучом импульсно-переодического ИАГ-Nd-лазера. Длина волны излучения 1,06 мкм, частота повторения импульсов 150 Гц, длительность 2 мс. Средняя мощность излучения изменялась в диапазоне 15÷80 Вт. Усилитель яркости на парах меди CVL-10 позволял получить оптические изображения области лазерного воздействия до 16000 изображений в секунду с экспозицией до 20 нс. Для регистрации изображений использовалась цифровая видеокамера с частотой регистрации оптических изображений 500 кадров в секунду. После воздействия поверхность материала изучалась как с помощью обычных оптических микроскопов, так и с помощью атомно-силового микроскопа (зондовый сканирующий микроскоп Smena-B). Было установлено, что нагрев поверхности стеклоуглерода приводит к её деформации, в результате которой формируется чётко выраженное светлое кольцо по границе каверны. Скорость перемещения этого кольца изменялась от 290 мкм/с до 870 мкм/с при увеличении мощности от 38 Вт до 50 Вт соответственно. При длительном воздействии (более 1с) явным образом регистрируется распространение области термического воздействия (области уменьшения отражательной способности). Скорость распространения области термического влияния изменялась от 182 мкм/с при мощности 44 Вт до 451 мкм/с при мощности 50 Вт. После окончания воздействия лазерного излучения на поверхность стеклоуглерода был проведён анализ зоны взаимодействия с помощью оптического микроскопа. Были определены линейные размеры каверн и области термического воздействия. Глубина каверны при увеличении мощности в пределах от 38 Вт до 50 Вт изменялась от 130 мкм до 220 мкм. Диаметр каверны порядка 1 мм. Размер области термического влияния порядка 2 мм. Что касается пироуглерода то, ни при каких режимах воздействия лазерного излучения на поверхность образца плавления не обнаружено. Как уже отмечалось, особый интерес представляет образование наноструктур при лазерном воздействии. В работе с помощью атомно-силового микроскопа восстановлен рельеф поверхности стеклоуглерода после воздействия лазерного излучения (время воздействия лазерного излучения 2 с при мощности 76 Вт). Видны «нанопики» с хаpaктерными размерами десятки нм. Кроме того, в работе был проведен эксперимент по осаждению паров стеклоуглерода на поверхность стеклянной подложки, с целью регистрации в реальном времени данного процесса. В эксперименте использовалась скоростная цифровая камера. Для стелкоуглерода напыление происходит в виде капель, а для пироуглерода в виде мелкодисперсных частиц. В данной работе приведены результаты экспериментальных исследований по воздействию лазерного излучения на поверхность углеродосодержащих материалов. Зафиксировано плавление стеклоуглерода под воздействием лазерного излучения. Установлен нижний порог плавления стеклоуглерода по выходной мощности ИАГ-Nd-лазера. Установлено, что пироуглерод во всем используемом интервале мощностей ИАГ-Nd-лазера не плавится. Реализован метод наблюдения осаждения продуктов сублимации стекло- и пироуглерода на стеклянную подложку в реальном масштабе времени. Распределение продуктов сублимации имеет вид овала из частиц разного хаpaктера, природа которых пока не установлена и требует дальнейших исследований.

Содержание жирорастворимых витаминов в крови у больных хроническим сальпингоофоритом и paком яичников

Статья в формате PDF 106 KB...

02 05 2026 18:34:42

ИСТОРИКО-КУЛЬТУРНОЕ НАСЛЕДИЕ МАРИИНСКОЙ ВОДНОЙ СИСТЕМЫ В ФУНКЦИОНАЛЬНО-ПЛАНИРОВОЧНОЙ СТРУКТУРЕ Г. ВЫТЕГРЫ

Статья в формате PDF 301 KB...

01 05 2026 13:29:28

МЕТОДИКА УПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЕМ КОНКУРЕНТНЫХ ПРЕИМУЩЕСТВ В СИСТЕМЕ ПОДГОТОВКИ ПРИКЛАДНОГО СПЕЦИАЛИСТА

Статья в формате PDF 118 KB...

30 04 2026 7:19:59

РАЗВИТИЕ ТОНКОЙ МОТОРИКИ У ДЕТЕЙ С ПАТОЛОГИЕЙ ЗРЕНИЯ И РЕЧИ

Статья в формате PDF 125 KB...

29 04 2026 8:48:11

РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ КЛЕЩЕВЫМ ЭНЦЕФАЛИТОМ

Разработана математическая модель прогнозирования инфекционной заболеваемости на модели природно-очаговой инфекции, возбудителем которой является вирус клещевого энцефалита. Математическая модель представлена в виде аддитивного временного ряда, включающая тренд, случайные компоненты и сезонные составляющие, имеющие разную периодичность: менее года, 3 года и многолетнюю. ...

28 04 2026 20:12:42

КОНЦЕПЦИЯ КЛАССИЧЕСКОЙ МЕХАНИКИ И ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ, ОСНОВАННАЯ НА ФИЗИЧЕСКОМ ВАКУУМЕ. ЧАСТЬ 1

Статья в формате PDF 319 KB...

27 04 2026 20:23:23

ФОТОГРАФИЯ КАК СРЕДСТВО ПОЗНАНИЯ СОВРЕМЕННОГО ЧЕЛОВЕКА

Статья в формате PDF 103 KB...

26 04 2026 1:42:32

ЭХОГРАФИЯ В ДИАГНОСТИКЕ РЕНТГЕНОНЕГАТИВНЫХ ПЕРЕЛОМОВ РЕБЕР

Статья в формате PDF 105 KB...

25 04 2026 10:36:11

РАЗРАБОТКА ИНТЕГРАЛЬНЫХ ПОДХОДОВ ОБУЧЕНИЯ, ВОСПИТАНИЯ И ТВОРЧЕСТВА МОЛОДЕЖИ В ПРОЦЕССЕ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Статья в формате PDF 130 KB...

24 04 2026 3:59:53

НАХОДКИ ПЛЕЙСТОЦЕНОВОЙ ФАУНЫ НА ТЕРРИТОРИИ ВОЛОГОДСКОЙ ОБЛАСТИ

Статья в формате PDF 255 KB...

23 04 2026 1:26:27

ФОЛЬКЛОР КАК СРЕДСТВО ФОРМИРОВАНИЯ МУЗЫКАЛЬНОЙ КУЛЬТУРЫ ЧЕЛОВЕКА И ПЕДАГОГА

Статья в формате PDF 142 KB...

22 04 2026 1:52:30

РАЗРАБОТКА ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ФИКСИРУЮЩЕГО АППАРАТА ОСТЕОСИНТЕЗА

Статья в формате PDF 106 KB...

21 04 2026 16:49:18

НЕИММУННЫЕ МЕХАНИЗМЫ В ПАТОГЕНЕЗЕ АТОПИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ

Статья в формате PDF 112 KB...

20 04 2026 2:37:13

ОБ АСИМПТОТИКЕ ОЦЕНКИ ПОГРЕШНОСТИ МЕТОДА ПРОСТЫХ ИТЕРАЦИЙ

Статья в формате PDF 119 KB...

19 04 2026 12:50:17

ИНТЕГРАЦИЯ НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ (НА ПРИМЕРЕ РАБОТЫ ТЮМЕНСКОГО ОПОРНОГО ПУНКТА ВНИИ РАСТЕНИЕВОДСТВА ИМ. Н.И. ВАВИЛОВА)

Статья в формате PDF 194 KB...

18 04 2026 8:16:14

К ПРОБЛЕМЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДЛЯ ПЛАНИРОВАНИЯ ЭКОНОМИКИ ЧЕЧЕНСКОЙ РЕСПУБЛИКИ

Статья в формате PDF 140 KB...

17 04 2026 15:37:39

ИНТЕГРАЛЬНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ УРАВНЕНИЯ БЛЕКА-ШОУЛЗА ДЛЯ ОЦЕНКИ ЕВРОПЕЙСКОГО ОПЦИОНА И ЕГО ЧИСЛЕННОЕ РЕШЕНИЕ

Статья в формате PDF 97 KB...

16 04 2026 13:45:29

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА НЕРВНО-МЫШЕЧНОГО АППАРАТА КОСМОНАВТОВ И ИХ ИЗМЕНЕНИЯ ПОСЛЕ СЕМИСУТОЧНОГО КОСМИЧЕСКОГО ПОЛЕТА НА МЕЖДУНАРОДНОЙ КОСМИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ

Статья в формате PDF 125 KB...

15 04 2026 21:21:55

МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ПЕЧЕНИ КРОЛИКОВ КАЛИФОРНИЙСКОЙ ПОРОДЫ

В последнее время изыскиваются различные кормовые средства, витаминно-минеральные, биологические и другие препараты, которые бы оказывали благотворное влияние на организм животных. Анализ литературных источников показал, что вопросы влияния органического селена на морфофункциональное состояние организма животных (кроликов) выращиваемых в условиях интенсивных технологий полностью не выяснены, в связи с этим была поставлена цель изучить морфофункциональное состояние печени кроликов при использовании органического селена (Сел-Плекс) в составе гранулированного комбикорма в условиях Северного Зауралья. При топографическом исследовании и макроскопическом осмотре печени мы не выявили внешних различий у исследуемых групп. Изученное нами структурно-функциональное состояние печени в опытной группе кроликов, дает основание предполагать, что введение Сел-Плекс положительно влияет на морфофизиологическое состояние печени, что проявляется выраженным дольчатым строением, сохранность паренхиматозных структур печени. ...