?
Влияние мощного импульсного лазерного воздействия на структуру и свойства поверхностного слоя ванадия, предварительно облучённого ионами инертных газов (обзор)
Обобщены результаты исследований, выполненных авторами по изучению влияния воздействия мощного лазерного излучения на морфологию и микротвёрдость поверхности ванадия, предварительно имплантированного ионами инертных газов (гелия и аргона). Облучение импульсами лазера проводили в установке ГОС 1001 в режиме модулированной добротности (с плотностью мощности потока q равной 1,2 × 1012 Вт/м2, длительностью импульса τ0 = 50 нс, числом импульсов N от 1 до 4) в вакууме. Имплантацию ионов осуществляли в ускорителе ИЛУ в вакууме в следующих режимах: He+ (энергия – 30 кэВ, дозами – 1,0 × 1022 м-2 и 2,0×1023 м-2 , плотность потока ионов – 4,8 × 1018 м-2 с-1 , Т обл. ~ 500 К), Ar+ (энергия – 20 кэВ, доза – 1,0 × 1022 м-2, плотность потока ионов – 6 × 1018 м-2с-1 , Т обл. ~ 700 К). Микротвёрдость определяли двумя способами – по восстановленному отпечатку (HV) и методом кинетического индентирования (HV*). Показано, что при имплантации газов в ванадий в указанных режимах облучения на поверхности мишеней формируются различные структуры радиационного блистеринга: блистеринг (ионы He+ – доза 1,0 × 1022 м-2), флекинг (ионы аргона – доза 1,0 × 1022 м-2), поры (ионы He+ – доза 2,0 × 1023 м-2). Установлено, что характер повреждения мишеней после воздействия лазерного излучения (ЛИ) как на исходные образцы, так и на предварительно облучённые ионами газов идентичен: образование лунки, окруженной бруствером, за которым расположена зона термического влияния (ЗТВ), причём количество импульсов и предварительное облучение ионами газов влияет на размер лунки и общий размер разрушения, увеличивая эти параметры. Рассмотрены особенности изменения морфологии и микротвёрдости поверхности мишеней как в лунке, так и в ЗТВ. Обнаружено, что воздействие лазерного излучения приводит к увеличению эрозии материала, предварительно облученного газовыми ионами. Обсуждаются механизмы наблюдаемых эффектов.