О верификации методов определения импульса отдачи в микронаноньютоновом диапазоне при лазерной абляции твердотельных мишеней - page 4

В.И. Захаров, Е.Ю. Локтионов, Ю.С. Протасов, Ю.Ю. Протасов
4
Чувствительность современных баллистических маятников Δ
I
M
10
–6
…10
–5
Н
с [12], при использовании методов интерферометрии
для анализа колебаний баллистического маятника разрешение может
быть увеличено до
3
10
–9
Н
с [22, 23]. Источником наибольшей
ошибки при регистрации импульса является невозможность точного
определения потерь на трение, особенно для многошарнирных си-
стем [24].
а
б
Рис. 1.
Схемы регистрации отклонения баллистического (
а
) и математиче-
ского (
б
) маятников:
1
— воздействующее лазерное излучение;
2
— мишень;
3
— маятниковый подвес;
4
— зеркало;
5
— ПЗС-линейка или линейка фотодиодов;
6
— лазер;
7
— зонди-
рующее лазерное излучение
Значительно реже применяются маятники с нежестким подвесом
[25], в этом случае с использованием времяпролетной схемы (рис. 1,
б
)
регистрируется непосредственно скорость мишени. С одной стороны,
такая схема позволяет определить полный механический импульс, со-
общенный мишени при лазерном воздействии, без необходимости учи-
тывать потери на трение и ряд других погрешностей, свойственных
баллистическим маятникам, с другой — требуется фокусировать излу-
чение точно на оси системы, в противном случае часть энергии будет
затрачена на вращение мишени вокруг подвеса, что внесет искажения и
в результаты времяпролетных измерений.
В работе [26] применен маятник с плоской пружиной. Для анали-
за колебаний использовался двухпроходный интерферометр, чув-
ствительность такой системы оценивалась в 10
–8
Н
с при точности
регистрации перемещения мишени 15,8 нм. Полученные результаты
в сравнении с [2], где использовался торсионный маятник, оказались
заниженными в 2 раза, что может быть обусловлено отличиями в ха-
рактеристиках излучения и условиях лазерного воздействия.
1
3
2
4
5
7
6
3
2
1
7
7
1,2,3 5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,...22
Powered by FlippingBook