Приближённое решение задачи теплопроводности и оценка максимальной избыточной температуры при поглощении наносекундного лазерного импульса в проводящем полупространстве
Рассматривается задача нагрева однородного изотропного проводящего полупространства одиночным оптическим импульсом с временным и пространственным профилем в виде гауссовой функции. Аналитическое решение задачи теплопроводности для полупространства получено в квадратурах с помощью преобразований Фурье и Фурье–Бесселя в линейном приближении независимости теплофизических параметров среды от температуры и экспоненциальном законе поглощения излучения по глубине. Дано приближенное решение уравнения теплопроводности в задаче нагрева полупространства с помощью представления выражений для распределения интенсивности и температурного поля в виде произведения функций, которое справедливо для широких пучков и в случае пренебрежения распространения тепла в радиальном направлении на начальной фазе поглощения излучения. Получены формулы для максимальной избыточной температуры в полупространстве для прямоугольной и гауссовой временной формы оптического импульса.
Биография автора
Голубев Евгений Валерьевич, Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск
кандидат физико-математических наук, доцент, кафедра оптоинформатики
