ИСТИНА

Изучено влияние физико-химических свойств твердой пробы на возникновение и развитие на её поверхности лазерного факела, а также на последующее формирование аналитических и опорных сигналов. В качестве аналитических служили сигналы лазерно-искровой эмиссионной спектрометрии (ЛИЭС) и атомно-ионизационный (АИ), в качестве опорных - атомно-эмиссионные (АЭ) сигналы основы пробы, оптоакустический (ОА) и неселективный ионизационный сигналы. Измерены геометрические размеры кратеров, образующиеся при лазерном испарении твёрдых проб с различной основой. Масса испаряемого вещества сопоставлена с такими свойствами пробы как микротвердость и микроструктура. Выявлены корреляции между значениями аналитических и опорных сигналов и массой испаряемого вещества для ферритов лития и алюминиевых сплавов. Показано, что твердость сплавов влияет только на процесс формирования кратера вблизи поверхности пробы, а по мере его углубления такое влияния исчезает. Подобное влияние микротвердости на процессы формирования и эволюции кратера обнаружено впервые. Построены корреляционные диаграммы связи между опорными сигналами для различных материалов. Определены параметры линейной корреляционной связи, значения которых сопоставлены с микротвердостью используемых материалов. Установлено, что по мере углубления кратера в пробе сила корреляции между опорным ОА сигналом и микротвердостью проходит через максимум. Показано, что использование двух опорных сигналов существенно уменьшает влияние свойств образца на аналитический АИ сигнал по сравнению с применением одного опорного сигнала. Однако использование только одного опорного сигнала позволяет характеризовать конкретные физико-химические свойства анализируемых образцов по эмиссионному спектру или по ОА сигналу, т.е. проводить диагностику материалов. Изучена возможность нормирования аналитического сигнала на опорный сигнал с учетом корреляции последнего с микротвердостью пробы, что позволило выбрать такие опорные сигналы, нормирование на которые эффективно уменьшает влияние данного свойства пробы на аналитический сигнал. Разработана методика расчета температуры лазерной плазмы по плохо разрешенным мультиплетам в эмиссионных спектрах лазерной плазмы, что позволило проводить диагностику лазерной плазмы даже при использовании эмиссионных спектров с низким разрешением. Изучена временная зависимость температуры лазерной плазмы при испарении различных твердых образцов. Показано, что эволюция лазерной плазмы для каждого типа образцов при одинаковых условиях испарения различна, что связано с различием физических свойств образцов. Изучена корреляция ОА сигнала и температуры плазмы с твердостью алюминиевых сплавов и сталей, предложен механизм влияния механических свойств пробы на свойства плазмы. Показана принципиальная возможность решения обратной задачи - оценки локальных физико-химических свойств пробы по регистрируемым параметрам лазерной плазмы. Полученные при выполнении проекта результаты и сравнение их с достигнутым мировым уровнем обобщены в двух обзорах.