Михайлов С.Б., Горный С.Г., Шариков А.Н. «Особенности и эффективность наносекундной лазерной абляции высокоуглеродистой стали сканирующим пучком импульсного излучения YB:YAG лазера» Физика и химия обработки материалов, № 2, с. 18-32 (2023)

Приведены результаты экспериментов по абляции мишеней из высокоуглеродистой У13 и низкоуглеродистой Ст30 сталей сканирующим пучком импульсного излучения лазера наносекундного диапазона длительности. Определена зависимость глубины и энергетической эффективности абляции от плотности мощности в диапазоне q=4·10⁸–10¹⁰ Вт/см². Установлено, что максимальная эффективность удаления материала достигается при значении q=4·10⁹ Вт/см² для мишени из стали У13 и в диапазоне q=7·10⁸–5·10⁹ Вт/см² для стали Ст30. Определено распределение вылетевших микрочастиц по размерам. Установлено, что при облучении высокоуглеродистой стали возникает поток частиц, оседающих на поверхность мишени (обратный поток), механизм которого связан с образованием наноразмерных частиц конденсата. На основании измерений отражательной способности и исследования микроструктуры облучённой поверхности методами электронной микроскопии выдвинуто предположение, что более высокая эффективность абляции высокоуглеродистой стали У13 по сравнению с низкоуглеродистой сталью Ст30 определяется процессом конденсации пересыщенных паров углерода на поверхности мишени, что увеличивает поглощательную способность облучённой поверхности мишени и, в результате, возрастает эффективность удаления материала при последующем сканирующем проходе.