Нарушениe адгезии при абляции тонких пленок импульсным лазерным излучением

Исследована зависимость воздействия импульсного лазерного излучения ИК и УФ диапазонов на тонкие металлические и композиционные пленки на стеклянной подложке от плотности энергии. При неоднородном распределении плотности энергии по сечению лазерного пучка и длительности импульса излучения ~300 нс на поверхности пленки можно выделить характерные области, размеры которых коррелируют с распределением энергии в пучке и соответствуют режимам испарения, плавления и разрушения под действием термических напряжений. При длительности импульса ~20 нс и однородном распределении плотности энергии по сечению лазерного пучка обнаружено нарушение адгезии металлических и композиционных пленок к стеклу вследствие возникающих термических напряжений без плавления подложки. Определены пороговые плотности энергии лазерного излучения, необходимые для нарушения адгезии пленок титана, нитрида титана, циркония, ниобия и нержавеющей стали на стеклянных подложках. Численные оценки температуры поверхности и термических напряжений, вызванных нагревом, показали, что на преодоление адгезии пленки к подложке расходуется незначительная часть энергии, большая часть энергии термических напряжений идет на возникновение трещин и в кинетическую энергию вылетевших осколков пленки. Предлагается использовать импульсное лазерное излучение для грубой оценки адгезии металлических и композиционных пленок на стеклянной подложке.