АНАЛИЗ КРАТЕРОВ ПРИ ЛАЗЕРНОМ ОБЛУЧЕНИИ ВОЛЬФРАМОВЫХ ПЛЕНОК ПИКОСЕКУНДНЫМИ ИМПУЛЬСАМИ ДЛЯ ЛАЗЕРНО-АССИСТИРОВАННОЙ ДИАГНОСТИКИ ПОВЕРХНОСТИ

В работе проведено измерение профилей кратеров, полученных при воздействии лазерного излучения пикосекундной длительности с длиной волны 1064 нм и плотностью энергии в диапазоне 0.4–7.0 Дж/см² на поверхность вольфрамовых пленок, с помощью энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии, а также контактной профилометрии. Показано наличие нескольких механизмов эрозии поверхности при данных параметрах облучения. Проведен анализ влияния формы кратеров на сигнал лазерно-ассистированной масс-спектрометрии при облучении дейтерированных вольфрамовых пленок.

1. Osticioli I., Mendes N.F.C., Porcinai S., Cagnini A., Castellucci E. // Anal. Bioanal. Chem. 2009. V. 394 (4). P. 1033–1041. https://doi.org/10.1007/s00216-009-2653-8

2. Moncayo S., Rosales J.D., Izquierdo-Hornillos R., Anzano J., Caceres J.O. // Talanta. 2016. V. 158. P. 185–191. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2016.05.059

3. Asquini C.P. Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS). Handbook of Solid-State Lasers: Materials, Systems and Applications. 2013. P. 551–571. https://doi.org/10.1533/9780857097507.2.551

4. Ge M.-C. et al. // J. Microbiol. Immun. Infect. 2017. V. 50 (5). P. 662–668. https://doi.org/10.1016/j.jmii.2016.06.002

5. Philipps V. et al. // Nucl. Fusion. 2013. V. 53 (9). P. 93002–93014. https://doi.org/10.1088/0029-5515/53/9/093002

6. Van Der Meiden H.J. et al. // J. Instrum. 2013. V. 8 (11). https://doi.org/10.1088/1748-0221/8/11/C11011

7. Efimov N.E., Sinelnikov D.N., Bulgadaryan D.G., Gasparyan Y.M., Vovchenko E.D., Krat S.A. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2022. V. 86 (5). P. 532–535. https://doi.org/10.3103/S1062873822050057

8. Razdobarin A.G. et al. // Plasma Phys. Rep. 2024. V. 50 (6). P. 667–677. https://doi.org/10.1134/S1063780X24600853

9. Gasparyan Y. et al. // Fusion Eng. Des. 2021. V. 172. P. 112882. https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2021.112882

10. Malaquias A. et al. // J. Nucl. Mater. 2013. V. 438. P. S936–S939. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2013.01.203

11. Wu C., Zhigilei L.V. // Appl. Phys. A. 2014. V. 114 (1). P. 11–32. https://doi.org/10.1007/s00339-013-8086-4

12. Papernov S., Schmid A.W. // J. Appl. Phys. 2005. V. 97 (11). P. 114906. https://doi.org/10.1063/1.1924878

13. Inogamov N.A., Petrov Yu.V., Khokhlov V.A., Zhakhovskii V.V. // High Temp. 2020. V. 58 (4). P. 632–646. https://doi.org/10.1134/S0018151X20040045

14. Bishop H.E., Poole D.M. // J. Phys. D. 1973. V. 6 (9). P. 1142–1158. https://doi.org/10.1088/0022-3727/6/9/318

15. Sorokin I.A., Kolodko D.V. // Thin Solid Films. 2021. V. 737. P. 138937. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2021.138937

16. Sorokin I.A., Kolodko D.V. // Vacuum. 2023. V. 207. P. 111570. https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2022.111570

17. Demers H., Poirier-Demers N., Couture A.R., Joly D., Guilmain M., de Jonge N., Drouin D. // Scanning. 2011. V. 33 (3). P. 135–146. https://doi.org/10.1002/sca.20262

18. Paris P., Butikova J., Laan M., Hakola A., Jõgi I., Likonen J., Grigore E., Ruset C. // Nucl. Mater. Energy. 2019. V. 18. P. 1–5. https://doi.org/10.1016/j.nme.2018.11.018

19. Struleva E., Ashitkov S., Komarov P. // High Temp. 2018. V. 56 (5). P. 696–701. https://doi.org/10.31857/S004036440003357-6

20. Ionin A.A., Kudryashov S.I., Samokhin A.A. // Phys. Usp. 2017. V. 60 (2). P. 149–160. https://doi.org/10.3367/UFNe.2016.09.037974

21. Sokolowski-Tinten K., Bialkowski J., Cavalleri A., von der Linde D., Oparin A., Meyer-ter-Vehn J., Anisimov S.I. // Phys. Rev. Lett. 1998. V. 81 (1). P. 224–227. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.81.224

22. Artyukov I.A., Zayarniy D.A., Ionin A.A., Kudryashov S.I., Makarov S.V., Saltuganov P.N. // JETP Lett. 2014. V. 99 (1). P. 51–55. https://doi.org/10.1134/S0021364014010020

23. Ionin A.A., Kudryashov S.I., Seleznev L.V., Sinitsyn D.V., Bunkin A.F., Lednev V.N., Pershin S.M. // J. Exp. Theor. Phys. 2013. V. 116 (3). P. 347–362. https://doi.org/10.1134/S106377611302012X

24. Wang X.Y., Downer M.C. // Opt. Lett. 1992. V. 17 (20). P. 1450. https://doi.org/10.1364/OL.17.001450

25. Petrović S., Gaković B., Peruško D., Desai T., Batani D., Čekada M., Radak B., Trtica M. // Laser Phys. 2009. V. 19 (8). P. 1844–1849. https://doi.org/10.1134/S1054660X09150353

26. Zheng B., Jiang G., Wang W., Mei X., Wang F. // Opt. Laser Tech. 2017. V. 94. P. 267–278. https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2017.02.003

27. Razdobarin A.G. et al. // Plasma Phys. 2022. V. 48 (12). P. 1216–1232. https://doi.org/10.31857/S0367292122100249

28. Ефимов Н.Е., Синельников Д.Н., Гришаев М.В., Гаспарян Ю.М., Ефимов В.С., Крат С.А. // Ядерная физика и инжиниринг. 2024. Т. 15 (4). С. 324–331. [Efimov N.E., Sinelnikov D.N., Grishaev M.V., Gasparyan Y.M., Efimov V.S., Krat S.A. // Phys. At. Nucl. 2023. V. 86 (10). P. 2173–2179 https://doi.org/10.1134/S1063778823100137]. https://doi.org/10.56304/S2079562923030120

29. Krat S.A., Popkov A.S., Gasparyan Y.M., Vasina Y.A., Prishvitsyn A.S., Pisarev A.A. // J. Instrum. 2020. V. 15 (1). P. P01011–P01011. https://doi.org/10.1088/1748-0221/15/01/P01011