Лазерная микрообработка в газовой среде при высокой частоте повторения аблирующих импульсов

Исследованы параметры лазерного аблирования каналов в стали в широком диапазоне частот f следования импульсов наносекундной длительности (5 Гц ≤ f ≤ 200 кГц). Обнаружено, что при f ≥ 4 кГц результаты абляционного воздействия в воздухе подобны тем, которые достигаются под действием единичных лазерных импульсов в вакууме. На основании данных эксперимента, а также оценок параметров лазерной плазмы и газовой среды в области лазерного воздействия сделан вывод о существовании долгоживущей области горячего разреженного газа, именуемой в теории взрыва "огненным шаром". Возникающее разрежение уменьшает экранирующее влияние приповерхностной плазмы, образующейся под действием последующих импульсов. Это позволяет использовать лазеры с высокой частотой повторения импульсов для достижения условий абляции, близких к вакуумным, не осложняя технологический процесс микрообработки применением вакуумных камер и устройств откачки.