Abstract | Keywords | Fulltext | Export | TOC

When employing shorter (sub picosecond) laser pulses, in ablation kinetics the features appear which can no longer be described in the context of the conventional thermal model. Meanwhile, the ablation of materials with the aid of ultra-short (sub picosecond) laser pulses is applied for micromechanical processing. Physical mechanisms and theoretical models of laser ablation are discussed. Typical associated phenomena are qualitatively regarded and methods for studying them quantitatively are considered. Calculated results relevant to ablation kinetics for a number of substances are presented and compared with experimental data. Ultra short laser ablation with two-temperature model was quantitatively investigated. A two-temperature model for the description of transition phenomena in a non-equilibrium electron gas and a lattice under picosecond laser irradiation is proposed. Some characteristics are hard to measure directly at all. That is why the analysis of physical mechanisms involved in the ablation process by ultra-short laser pulses has to be performed on the basis of a theoretical consideration of `indirect' experimental data. For Copper and Nickel metal targets, the two-temperature model calculations explain that the temperature of the electron subsystem increased suddenly and approached a peak value at the end of laser pulse. In addition, the temperature profile of lattice temperature subsystem evolution slowly, and still increasing after the end of laser pulse. A good agreement prevails when a comparison between the present results and published results.

عند استخدام نبضات الليزر ألقصيرة (اقل من 10-12 Sec.)، في حركية التذرية تظهر خصائص لا يمكن وصفها في سياق النماذج الحرارية التقليدية. لذا فان تشغيل المعادن الميكانيكي (بمقاييس مايكروية) يتم انجازه بتذرية المواد بدعم نبضات الليزر فائقة القصر (اقل من بيكو ثانية). في البحث الحالي تم مناقشة الآليات الفيزيائية والنماذج النظرية للتذرية بواسطة المصادر الليزرية المنبضة. الظواهر النموذجية المرافقة تعتبر نوعية و تم بحثها بطرق كمية. لعدد من المواد, النتائج ذات الصلة بحركية التذرية تم عرضها ومقارنتها مع البيانات التجريبية المنشورة سابقا واظهرت توافق جيد. التذرية بواسطة المصادر الليزرية المنبضة فائقة القصر تمت دراستها باستخدام نموذج ثنائي درجة الحرارة وكان التحليل كمي. لبيان الظواهر غير المتوازنة و الانتقالية لخليط " غاز الالكترونات-الايون" بسبب الإشعاع الساقط من مصادر ليزرية منبضة فائقة القصر قد تم اقتراح استخدام النموذج ثنائي درجة الحرارة. بعض الخواص يصعب قياسها بشكل مباشر. لذا فان دراسة آلية عمل التذرية بواسطة المصادر الليزرية المنبضة قد تم انجازها بمراعاة الاعتبارات النظرية غير المباشرة التي تم الحصول عليها من تجارب عملية سابقة.

pulsed laser --- heat ablation by laser --- two-temperature model --- plasma plume. --- ليزر منبض --- تذرية بالليزر --- نموذج ثنائي درجة الحرارة --- غيمة البلازما.