О форме поверхности жидкой фазы при плавлении сильнопоглощающих сред лазерным излучением

Теоретически рассмотрен установившийся процесс плавления сильнопоглощающих сред лазерным импульсом большой длительности. Определена форма свободной проверхности расплава, деформированной реактивным давлением паров образца. Уравнение поверхности получено в явном виде z = z(r), и все входящие в него параметры выражены через параметры лазерного пучка и теплофизические свойства расплава. Выявлена связь между деформацией свободной поверхности расплава и явлением кинжального (глубокого) проплавления образца. Показано, что это явление имеет пороговый характер и найдено аналитическое выражение для величины порога. Получено хорошее согласие с экспериментом. Показано, что переход к режиму интенсивного испарения также имеет порог по плотности потока лазерного излучения. Найдено выражение для величины этого порога в случае, когда из-за большой длительности лазерного импульса задачу теплопроводности нельзя считать одномерной. Показано, что соотношение между величинами этих двух порогов может быть произвольным и определяется в основном свойствами обрабатываемого материала. Изучены свободные колебания поверхности расплава, возникающие после окончания лазерного импульса. Показано, что максимальной всегда является амплитуда первой гармоники.