Ударная волна, возникающая в поверхности материала облученного мощным ионным пучком

Description

Литературный перевод. Induced stress wave on the materials surface irradiated by high-intensity pulsed ion beam. Elseiver. Surface and Coatings Technology 201 (2007) 5054–5058 С помощью пьезоэлемента изготовленного из свинца-циркония-титана измерялась ударная волна в чистых металлах Al и Ti, и тепловом барьерном покрытии (ТБП) на жаропрочной стали, возникающая в следствие облучения мощным ионным пучком с плотностью тока ионов 200 и 350 А/см2 , количеством импульсов 1-10, ускоряющим напряжением 350 кВ и длительностью импульса 75 нс (на полуширине находится максимум). Измеренная форма волны показала процесс нагрузки, разгрузки и колебаний серии положительных - отрицательных импульсов с величиной первого отрицательного импульса соответствующего максимальной ударной волне. Для Al значение ударной волны около 40 MПa при 200 A/cм2 и около 78 MПa при 350 A/cм2 . При 350 A/cм2 значение ударной волны для Ti образца составляет около 36 MПa. Ударная волна в Al при 200 A/cм2 соответствует ударной волне в Ti при 350 A/cм2 , в следствие различного поведения данных материалов (испарения и абляции). Для ТБП образцов из-за высокой температуры плавления и пористой структуры мощность ударной волны еще ниже – 18 МПа. При 350 A/cм2 ударная волна для чистого Al и Ti облученных 10 импульсами сохраняется в пределах 70–90 MПa и 27–40 MПa, соответственно, и для ТБП 15–20 MПa. Флуктуации ударной волны связаны селективной абляцией в случае микро-неоднородной поверхности образцов и различных массовых потерь при импульсах. Обнаружено, что структура и свойства материала имеют влияние на формирование и передачу ударной волны вглубь материала при одинаковых условиях облучения.