Разрушение тонких пленок лучевым оружием.

Предположим, есть пленка частично прозрачная для излучения лазера. Как будет зависеть потребная для ее расплавления мощность падающего на нее параллельного пучка излучения от ее толщины?
ИМХО, поскольку поглощение энергии линейно пропорционально толщине и объём прогреваемого материала линейно пропорционален толщине, то без учета теплоотдачи – никак.
Т.е. меньше толщина - меньше поглощается света, но настолько же, меньше и прогреваемый объём вещества.
А с учетом теплоотдачи?
Тут в игру вступает теплопроводность. Теплопроводность так же линейно связана с толщиной, но уже обратно пропорционально…
Т.е. чем тоньше пленка, тем быстрее тепло из ее объема доходит до обеих поверхностей и излучается.
Следовательно, чем тоньше прозрачная пленка, тем большая мощность нужна для её прожигания.
Т.е. для любой мощности излучения есть такая минимальная пороговая толщина пленки, меньше которой она, гарантировано, не разрушается.
Я прав?

А зачем это может быть нужно? Парники соседей портить втихаря?:)
В самом деле, любопытно.

Serg Ivanov
Почему линейно-то? Мощность экспоненциально падает по глубине - до следующего слоя доходит меньше, а процент поглощения тот же
Теплопроводностью можно пренебречь (мала), да и некуда из середины пятна теплопроводить. По толщине - да. В общем не важно, как поглощается, но для тонкой пленки температура по толщине выровняется мгновенно.
Конвекция и переизлучение имеют место и определяют... Но опять же все упирается в мощность. Если время обработки мало, то конвекции нет. Излучение по 4 степени температуры, но при перегреве материал может деградировать и терять прозрачность.

Конвекции для простоты считаем что нет. В ваккууме.
Материал до плавления прозрачность не теряет.
В тонкой пленке все происходит мгновенно. Вопрос -что мгновеннее будет с уменьшением толщины - поглощение или излучение?
Вопрос навеян опытами по прожиганию лупой полиэтиленовых пакетов из толстой прожигаются, из тонкой -нет.

Я бы теплопередачу в газ не сбрасывал со счетов. Посколько толстой плёнке с газом ещё хуже, чем тонкой. Она наружу отдаёт бОльшую часть, а тонкая - в обе. А внутри у нас водород, он отбирает тепло гораздо получше наружного воздуха.

В принципе да - но ещё и теплоёмкость воздуха учитывать надо. так что ещё и обратно пропорционально времени воздействия

Интересно, где можно найти коэффициент пропускания видимого и инфракрасного для полиэтилена?

Он самый. Можно и приблизительный, (см^-1). Нашел только, что из полиэтилена делают дешевые инфракрасные линзы для пирометров..

В дальнем, это где? Интересно в области до 10мкм..

Нигде не нашел.
А еще интересно как он меняется когда толщина приближается к длине волны

____________________________________
Раньше было невозможно сварить с помощью трансмиссионой сварки два прозрачных пластмассовых слоя, поскольку ни один из них не поглощал достаточного количества лазерной энергии.
...
На заре развития лазерной сварки было невозможно соединить две прозрачные пластмассы с помощью этой технологии. В наши дни этот вид сварки сочетается с использованием покрытий, способных поглощать инфракрасное излучение в местах соединения двух слоев пластмассы, При воздействии лазерного луча покрытие нагревается и расплавляет соседние слои.
____________________________________


И вот интересное: http://ellphi.lebedev.ru/2/Stoilov.pdf

Ник

Особенно с учетом того, что в отличие от ракет/самолетов, где воздушный поток доделает дело начатое лазером, для АДА потребная площадь пробоин должна составлять десятки/сотни кв.м...

Характеристики пленок:

Теплофизические-