RAS PresidiumДоклады Российской академии наук. Физика, технические науки Doklady Physics

  • ISSN (Print) 2686-7400
  • ISSN (Online) 3034-5081

Synergistic Effect of Copper Ablation by Bichromatic Nanosecond Pulses

PII
S3034508125040022-1
DOI
10.7868/S3034508125040022
Publication type
Article
Status
Published
Authors
Volume/ Edition
Volume 523 / Issue number 1
Pages
7-13
Abstract
The bichromatic effect of nanosecond laser pulses of the UV and visible range on the copper surface in air was studied. Data on the dynamics of laser plasma, its spectra, and the degree of its heating were obtained. The dependences of the recoil and ablation pulses of copper on the time intervals and the sequence of double bichromatic pulses were studied. A synergistic effect of the exposure of materials to 532 + 355 nm laser pulses in air was revealed.
Keywords
абляция двойные бихроматические импульсы наносекундные лазеры спектры плазмы импульс отдачи профилометрия
Date of publication
16.09.2025
Year of publication
2025
Number of purchasers
0
Views
21

References

  1. 1. Токарев В.Н., Хомич В.Ю., Шмаков В.А., Ямщиков В.А. Формирование наноструктур при лазерном плавлении поверхности твердых тел // ДАН. 2008. Т. 419. № 6. С. 754–758.
  2. 2. Khomich Y.V., Mikolutskiy S.I. Preliminary laser treatment of materials for diffusion bonding in space and aviation technologies // Acta Astronautica. 2022. V. 194. P. 442–449. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2021.12.022
  3. 3. Хомич В.Ю., Шмаков В.А. Механизмы и модели прямого лазерного наноструктурирования материалов // УФН. 2015. Т. 1859. № 5. С. 489–499. https://doi.org/10.3367/UFNr.0185.201505c.0489
  4. 4. Хомич В.Ю., Шмаков В.А. Образование периодических наноразмерных структур на поверхности твердых тел при фазовых и структурных превращениях // ДАН. 2012. Т. 446. № 3. С. 276–278.
  5. 5. Khomich Yu.V., Malinskiy T.V., Mikolutskiy S.I., Prokofiev A.B., Rogalin V.E., Yamshchikov V.A., Zheleznov V.Yu. Laser hardening of aerospace structural materials // Acta Astronautica. 2024. V. 225. P. 307–315. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2024.09.014
  6. 6. Рогалин В.Е., Крымский К.М. Создание мощных технологических наносекундных частотно-импульсных твердотельных лазеров: проблемы и решения // Радиотехника и электроника. 2023. Т. 68. № 12. С. 1236–1246. https://doi.org/10.31857/S0033849423120161
  7. 7. Гаранин С.Г., Деркач В.Н., Макаров К.Н., Островский В.А., Пергамент М.И., Путилин М.В., Сизмин Д.В. Современные тенденции создания высокоэнергетических импульсно-периодических лазеров непрерывной генерации // Доклады РАН. Физика, технические науки. 2023. T. 513. № 1. С. 18–28.
  8. 8. Мандель А.М., Ошурко В.Б., Першин С.М., Карпова Е.Е., Артёмова Д.Г. О лазере с перестраиваемой частотой на тонких полупроводниковых квантовых кольцах // Доклады РАН. Физика, технические науки. 2021. T. 498. № 1. С. 17–21.
  9. 9. Cristoforetti G., Legnaioli S., Palleschi V., Salvetti A., Tognoni E. Characterization of a collinear double pulse laser-induced plasma at several ambient gas pressures by spectrally- and time-resolved imaging // Appl. Phys. B. 2005. V. 80. P. 559–568. https://doi.org/10.1007/s00340-005-1758-9
  10. 10. Ershov-Pavlov E.A., Katsalap K.Yu., Stepanov K.L., Stankevich Yu.A. Time-space distribution of laser-induced plasma parameters and its influence on emission spectra of the laser plumes // Spectrochimica Acta Part B. 2008. V. 63. P. 1024–1037. https://doi.org/10.1016/j.sab.2008.09.009
  11. 11. Khalil A.A.I. A spectroscopic analysis study of graphite using laser technique // Laser Physics. 2010. V. 20. № 1. P. 238–244. https://doi.org/10.1134/S1054660X10010081
  12. 12. Зноско К.Ф. Усиление интенсивности спектральных линий лазерно-эмиссионной плазмы при ее формировании сдвоенными лазерными импульсами // Вестник Гродненского государственного университета имени Янки Купалы. 2020. Т. 10. № 2. С. 103–115.
  13. 13. Piñon V., Anglos D. Optical emission studies of plasma induced by single and double femtosecond laser pulses // Spectrochimica Acta Part B. 2009. V. 64. P. 950–960. https://doi.org/10.1016/j.sab.2009.07.036
  14. 14. Amoruso S., Bruzzese R., Wang X., O’Connel G., Lunney J.G. Multidiagnostic analysis of ultrafast laser ablation of metals with pulse pair irradiation // J. Appl. Phys. 2010. V. 108. 113302. https://doi.org/10.1063/1.3516491
  15. 15. Кремерс Д., Радзиемски Л. Лазерно-искровая спектроскопия. М.: Техносфера, 2009. 267 с.
  16. 16. Николаев А.К., Костин С.А. Медь и жаропрочные медные сплавы. М.: ДПК Пресс, 2012. 715 с.
  17. 17. Соколов А.В. Оптические свойства металлов. М.: Физматлит, 1961. 464 с.
  18. 18. Chumakov A., Lychkouski V., Nikonchuk I., Aniskevich V., Kuznechik O. Laser modification of CrVN coatings on steel substrates in ambient air // High Temperature Material Processes. 2025. V. 29. № 1. P. 9–14. https://doi.org/10.1615/HighTempMatProc.v29.i1.20
  19. 19. Luchkousky V., Chumakov A. Plasma formation and heating by laser irradiation of copper with bichromatic 355 and 532 nm pulses // Proc. XV Belarusian-Serbian symposium “Physics and diagnostics of laboratory and astrophysical plasmas” (РDР‑15): September 09–14, 2024. Minsk, Belarus. P. 59–62.
  20. 20. Чумаков А.Н., Лычковский В.В., Никончук И.С., Мацукович А.С. Абляция кремния в воздухе при моно- и бихроматическом лазерном воздействии на длинах волн 355 и 532 нм // ЖТФ. 2022. Т. 92. № 1. С. 36–44. https://doi.org/10.21883/JTF.2022.01.51849.202-21
  21. 21. Höhm S., Herzlieb M., Rosenfeld A., Krüger J., Bonse J. Dynamics of the formation of laser-induced periodic surface structures (LIPSS) upon femtosecond two-color double-pulse irradiation of metals, semiconductors, and dielectrics // Appl. Surf. Sci. 2016. V. 374. P. 331–338. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2015.12.129
  22. 22. Bulgakov A.V., Sládek J., Hrabovský J., Mirza I., Marine W., Bulgakova N.M. Dual-wavelength femtosecond laser-induced single-shot damage and ablation of silicon // Appl. Surf. Sci. 2024. V. 643. 158626. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2023.158626
  23. 23. Грим Г. Спектроскопия плазмы. М.: Атомиздат, 1969. 452 с.
  24. 24. Breitling D., Schittenhelm H., Berger P., Dausinger F., Hügel H. Shadow graphic and interferometric investigations on Nd: YAG laser-induced vapor/plasma plumes for different processing wavelengths // Appl. Phys. A. 1999. V. 69 [Suppl.]. P. S505–S508. https://doi.org/10.1007/s003399900278
  25. 25. Петренко А.М, Чекан П.В., Чумаков А.Н. Калибровка датчиков импульсного давления с использованием лазерного приповерхностного пробоя воздуха // ПТЭ. 2014. № 3. С. 122–125. https://doi.org/10.7868/s003281621402030x
QR
Translate

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library