Тверской государственный университет, Тверь:

И. А. Каплунов, проф., эл. почта: Ivan.Kaplunov@tversu.ru

ОАО «Национальный центр лазерных систем и комплексов «Астрофизика»:

В. Е. Рогалин, нач. сектора

Российский экономический университет им. Г. В. Плеханова, Москва, Россия:

С. А. Филин, доцент

Проблемы загрязнения поверхности возникают в процессе эксплуатации мощных инфракрасных газовых лазеров, «глухие» резонаторные зеркала которых зачастую изготавливают из меди, имеющей высокий коэффициент отражения в ИК области. Например, коэффициент отражения чистой поверхности медного зеркала при длине волны  = 10,6 мкм может достигать R = 0,990,002. В процессе эксплуатации лазера медное зеркало деградирует за счет взаимодействия с его излучением и химического контакта с  активной средой. В результате этого коэффициент отражения может снижаться до 0,96, т. е. потери излучения на зеркале возрастают с 0,01 до 0,04 (в ~4 раза). Бесконтактные методы очистки поверхности позволяют частично восстанавливать коэффициент отражения, а дополнительное использование эффекта лазерной очистки — улучшать качество зеркал по сравнению со свежеполированными (R = 0,985). Данный метод может быть также использован для очистки сравнительно дорогостоящих изделий из цветных металлов с полированной поверхностью или сложной конфигурации (с внутренними полостями), которые могут быть повреждены при очистке или исключают возможность эффективной очистки иными способами.

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации в рамках выполнения государственных работ в сфере научной деятельности.

1. Вейко В. П., Смирнов В. Н., Чирков А. М., Шахно Е. А. Лазерная очистка в машиностроении и приборостроении. – СПб. : НИУ ИТМО, 2013. — 103 с.
2. Вейко В. П., Шахно Е. А. Физические механизмы лазерной очистки поверхности // Известия РАН. Сер. физическая. 2001. Т. 65, № 4. С. 584–587.
3. Дробот А. Д., Ильин М. К., Овнанян Р. М., Рогалин В. Е., Филин С. А., Ямпольский В. И. Деградация и восстановление медных зеркал импульсного СО₂-лазера // Электронная техника. Сер. Лазерная техника и оптоэлектроника. 1990. № 2. C. 49–51.
4. Пат. 2070621 РФ. Способ очистки поверхности изделий из металлов и их сплавов / Дробот А. Д., Ильин М. К., Рогалин В. Е., Филин С. А., Ямпольский В. И. ; заявл. 13.09.1989 ; опубл. 20.12.1996.
5. Пат. 2049155 РФ. Способ очистки оптической поверхности изделий из металлов и их сплавов / Дробот А. Д., Ильин М. К., Рогалин В. Е., Филин С. А., Ямпольский В. И., Нарусбек Э. А. ; заявл. 07.03.1986 ; опубл. 27.11.1995.
6. Аполлонов В. В., Васьковский Ю. М., Жаворонков М. И., Прохоров А. М., Ровинский Р. Е., Рогалин В. Е., Устинов Н. Д., Фирсов К. Н., Ценина И. С., Ямщиков В. А. Мощный электроразрядный СО₂-лазер с добавками в смесь легкоионизуемых веществ // Квантовая электроника. 1985. Т. 12, № 1. C. 5–9.
7. Kelsall D. Measurements of Highly Reflecting Optical Coatings at 10.6 μ // Applied Optics. 1970. Vol. 9. P. 85–90.
8. Несмелов Е. А., Потелов В. В., Сеник Б. Н., Сухачев А. Б. Очистка поверхностей перед нанесением покрытия // Прикладная физика. 2006. № 6. С. 146–148.
9. Потелов В. В. Особенности обработки различных марок оптического стекла при изготовлении призменных модулей // Стекло и керамика. 2009. № 7. С. 45–49.