Κεφάλαιο 1 - Nemertes

8.4 ∆ιερεύνηση θερµοκρασιακού πεδίου
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8 ο
Η διερεύνηση του παραγόµενου θερµοκρασιακού πεδίου πραγµατοποιήθηκε τόσο για την
εξέλιξη της θερµοκρασίας κατά τον χρόνο του υπολογιστικού πειράµατος όσο και για την
µεταβολή της θερµοκρασίας κατά το επίπεδο ΧΥ. Για την µελέτη εξέλιξης της θερµοκρασίας
τόσο στο χρόνο όσο και στο επίπεδο πραγµατοποιήθηκε ανάλυση για τις πυκνότητες
ενέργειας 0.1, 0.3, 0.6, 1 και 1.5 J/cm 2 . Οι πυκνότητες ενέργειας αυτές ξεκινούν από το
κατώφλι φωτοαποδόµησης και τελειώνουν µε την ένταση 1.5 J/cm 2 . Η επιλογή αυτή έγινε
γιατί η συγκεκριµένη περιοχή παρουσιάζει σηµαντικό ενδιαφέρον, εφόσον περιλαµβάνει την
τιµή που θεωρείται το κατώφλι φωτοαποδόµησης άλλα και πυκνότητες ενέργειας από την
µεταβατική περιοχή αποδόµησης.
8.4.1 Χρονική εξέλιξη της θερµοκρασίας.
• Για πυκνότητα ενέργειας 0.1 J/cm 2
Η εξέλιξη της θερµοκρασίας στον χρόνο εµφανίζει ταχύτατη αύξηση µέσα στα
400 πρώτα χρονοβήµατα που αντιστοιχούν σε 40 fs. Η µέγιστη παρατηρούµενη
θερµοκρασία των 1830 Κ για την συγκεκριµένη πυκνότητα ενέργειας, αποκτάται
µετά από 2000 χρονοβήµατα, τα οποία αντιστοιχούν σε 200 fs (Σχήµα 8.17). Στα
0.1 J/cm 2 έχει ορισθεί το κατώφλι φωτοαποδόµησης Fe µε υπερβραχείς παλµούς
Laser. Για το κατώφλι η αναµενόµενη θερµοκρασία είναι τουλάχιστον αυτή της
τήξης του Fe, δηλαδή των 1811 K [5]. Σε αυτό το σηµείο πρέπει να τονιστεί πως
η θερµοκρασία που υπολογίζεται και παρουσιάζεται δεν είναι η θερµοκρασία
επιφάνειας, όπου και λαµβάνει χώρα πρωταρχικά η φωτοαποδόµηση, αλλά η
µέση θερµοκρασία ενός όγκου του δείγµατος που εκτείνεται κατά τον άξονα Ζ.
Άλλες µελέτες Μ∆ για πυκνότητες ενέργειας στην περιοχή των 0.1 J/cm 2
υπολογίζουν θερµοκρασίες παρόµοιας τάξης µεγέθους. Συγκεκριµένα για Cu και
πυκνότητα ενέργειας 0.17 J/cm 2 εκτιµάται θερµοκρασία 1500 Κ [6], ενώ για Νi
και πυκνότητα ενέργειας 0.1J/cm 2 εκτιµάται 3000 K [7].
329