Κεφάλαιο 1 - Nemertes

ΘΕΩΡΗΤΙΚΑ ΚΑΙ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ
Η χρονική εξέλιξη/συµπεριφορά του φαινοµένου της φωτοαποδόµησης και κατά συνέπεια
και της δηµιουργίας οπής στο υπολογιστικό δοκίµιο, για πυκνότητα ενέργειας 0.6 J/cm 2
φαίνεται στο Σχήµα 8.6. Αρχικά παρατηρείται αφαίρεση/µετακίνηση σωµατιδίων σιδήρου
από την επιφάνεια του δοκιµίου. Η ταχύτατη µεταφορά όµως ενέργειας στην ταλαντωτική
κίνηση των σωµατιδίων συντελεί στην γρήγορη αύξηση της θερµοκρασίας του
ακτινοβολούµενου όγκου. Ο όγκος του υλικού που αποµακρύνεται, όπως είναι εµφανές από
τα παρακάτω σχήµατα, αποτελείται είτε από µονά σωµατίδια είτε από συσσωµατώµατα
αυτών.
Παρατηρείται µείωση του ρυθµού φωτοαποδόµησης και άρα αποµάκρυνσης υλικού, όσο
αυξάνεται το βάθος της παραγόµενης οπής, κατά την διάρκεια εξέλιξης του φαινοµένου. ∆υο
παράγοντες συντελούν σε αυτό. Καταρχάς, όπως αναφέρθηκε πρωτύτερα, έχει γίνει χρήση
του νόµου Beer-Lawbert για την µοντελοποίηση της εκθετικής µείωσης του αριθµού των
φωτονίων κατά µήκους του άξονα Ζ. Συνεπώς µικρότερο ποσό ενέργειας Laser προσβάλλει
τα σωµατίδια που βρίσκονται σε µεγαλύτερο βάθος. Ο δεύτερος παράγοντας που συντελεί
στην µείωση του ρυθµού αφαίρεσης υλικού, έχει να κάνει µε την ύπαρξη σωµατιδίων που
έχουν περάσει στην αέρια κατάσταση αλλά δεν έχουν αποµακρυνθεί από τον κρατήρα. Αυτά
συνεχίζουν να κινούνται εντός του κρατήρα και κατά συνέπεια να απορροφούν αριθµό
φωτονίων που διαφορετικά θα συνέβαλλε στην αύξηση του ρυθµού αποµάκρυνσης υλικού.
Λόγο της ταχύτατης εναπόθεσης ενέργειας, η οποία διασφαλίζεται από το Laser
υπερβραχέων παλµών, το φαινόµενο της µετάδοσης θερµότητας µέσα στο ίδιο το υλικό κατά
το επίπεδο ΧΥ είναι ιδιαίτερα περιορισµένο. Συνεπώς και η αποµάκρυνση/µετακίνηση
σωµατιδίων στο επίπεδο ΧΥ περιορίζεται και εξαρτάται από την διάµετρο της δέσµης Laser.
� Απεικόνιση χρονοβήµατος Νt=0
� Χρόνος t=0 fs
308
� Απεικόνιση χρονοβήµατος Νt=10
� Χρόνος t=1 fs