Теоретические и экспериментальные основы лазерной абляции биоматериалов. Беликов А.В - 82 стр.

UptoLike

Рубрика: 

82
Как известно,
λ
=1.45 мкм близка к центру полосы поглощения
второго обертона группы ОН воды, показатель поглощения которой
k
λ
=6.1 см
-1
. Для
λ
=0.85 мкм значение показателя поглощения оказывается
равным 0.06 см
-1
.
Для адекватного учёта геометрических факторов излучающие
кристаллы монтировались на единой подложке с расстоянием между
центрами порядка 150 мкм. Высокая угловая расходимость светодиодов
компенсировалась специальным объективом и системой диафрагм, что
позволило получить два практически коллинеарных световых пучка
диаметром 2 мм с расходимостью около 5 мрад. Максимальная средняя
мощность излучения на
λ
=1.45 мкм составила величину порядка 0.4 мВт,
а на
λ
=0.85 мкм порядка 0.8 мВт. Излучатели работали в режиме
меандра поочередно, что позволило использовать в схеме измерений один
фотоприёмник, в качестве которого был выбран фотодиод "ФД10А". При
этом токи питания излучателей подбирались такими образом, чтобы
сигналы фотоприёмника от различных источников в отсутствии слоя воды
оказывались равными друг другу. Частота следования
световых импульсов
равнялась 8 кГц.
Калибровка схемы осуществлялась путём определения отношения
сигналов от измерительного и опорного светодиодов, излучение которых
проходило слой воды, имеющей заданную толщину (для чего была
использована кювета с расстоянием между стенками в 1.02 мм). В связи
с малостью коэффициента поглощения воды в опорном канале на длине
волны 0.85 мкм он
принимался равным нулю. По результатам калибровки
интегральный коэффициент поглощения в полосе излучения
измерительного канала (
λ
=1.45 мкм) оказался равным k
λ
=4.6 см
-1
.
В работе использовался цифровой осциллограф "С98" с выводом
сигнала через плату GPIB на ЭВМ (IBM AT486).
Толщина слоя воды (h
)
определялась по формуле
β
λ
cos
)ln(
)ln(1
0
××=
I
I
k
h , (4.3.1)
где
0
I интенсивность сигнала в опорном канале;
I
интенсивность
сигнала в измерительном канале;
β
угол падения излучения на слой
воды (
β
=30°). Полученные таким путём данные подвергались стандартной
статистической обработке.
Результаты измерений толщины водяной плёнки, образующейся
на орошаемой поверхности кварца при различных значениях объёмного
расхода хладагента, приведены на рис. 4.3.1. Видно, что с увеличением
расхода толщина плёнки возрастает. Насыщение же зависимости
для данной системы орошения наступало при значениях расхода
хладагента 10÷12 мл
/мин.