Investigación del umbral de ablación láser del cobre usando un micrófono
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Date
2023
Authors
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Publisher
Universidad Nacional de Trujillo
Abstract
En este trabajo se determinó la fluencia correspondiente al umbral de ablación láser del cobre para la longitud de onda de irradiación láser de 532 nm. Se empleó la técnica fotoacústica pulsada para registrar las señales acústicas y fotoacústicas producidas debido a la interacción de la muestra metálica con los pulsos láser. Las señales fotoacústicas se analizaron mediante correlación estándar y los cambios en su amplitud conforme aumentó la fluencia láser; y en el caso de las señales acústicas se analizaron los cambios en su amplitud conforme aumento la fluencia láser. Los análisis de las señales acústicas y fotoacústicas reportan por separado el mismo valor experimental para la fluencia correspondiente al umbral de ablación del cobre _x000D_
que fue de (0.864 ± 0.030) J/cm2. Por lo tanto, los resultados indican que las señales acústicas y fotoacústicas son muy sensibles a cambios físicos que experimenta una muestra sólida debido a la interacción con pulsos láser, pudiendo diferenciarse claramente el cambio del régimen termoelástico al de ablación y por consiguiente el umbral de ablación. Además, se ha demostrado que para la técnica fotoacústica pulsada, en el caso donde no sea posible obtener un buen acoplamiento acústico entre el sensor piezoeléctrico y la muestra solida (señales fotoacústicas), utilizando un simple micrófono tipo electreto como sensor (señales acústicas) es posible determinar el umbral de ablación de la muestra solida
Description
In this work, the fluence corresponding at the ablation threshold of the copper was determined _x000D_
for the laser irradiation wavelength of 532 nm. The pulsed photoacoustic technique was used _x000D_
to record the acoustic and photoacoustic signals produced due to the interaction of the metallic _x000D_
sample with the laser pulses. The photoacoustic signals were analyzed by standard correlation _x000D_
and the changes in their amplitude as the laser fluence increased; and in the case of acoustic _x000D_
signals, the changes in their amplitude were analyzed as the laser fluence increased. The _x000D_
analyzes of the acoustic and photoacoustic signals reported separately the same experimental value for the fluence corresponding to the copper ablation threshold, which was (0.864 ± 0.030) J/cm2. Therefore, the results indicate that the acoustic and photoacoustic signals are very sensitive to physical changes that a solid sample experiences due to the interaction with laser pulses, being able to clearly differentiate the change from the thermoelastic regime to the ablation regime and consequently the ablation threshold. In addition, it has been shown that for the pulsed photoacoustic technique, in the case where it is not possible to obtain a good acoustic coupling between the piezoelectric sensor and the solid sample (photoacoustic signals), using a simple electret type microphone as sensor (acoustic signals) is possible to determine the ablation threshold of the solid sample
Keywords
Umbral de ablación, Fotoacústica pulsada, Cobre metálico, Micrófono