Выпуски

 / 

2022

 / 

Август

  

Приборы и методы исследований


Дистанционное измерение распределения температуры на поверхности твёрдых тел при воздействии мощного лазерного излучения

, , , ,
Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН, ул. Бутлерова 15, Москва, 117342, Российская Федерация

Представлен обзор последних результатов по применению гиперспектральных изображений для получения распределения температуры и коэффициента излучения на поверхности твёрдых тел при лазерном нагреве в ячейках высокого давления. В 2016 г. было предложено использовать двойной акустооптический фильтр, позволяющий получать большой набор экспериментальных точек на кривой Планка для достижения высокой точности определения температуры. Использование акустооптического фильтра также позволяет визуализировать распределение интенсивности инфракрасного лазерного излучения, изучать процессы плавления и измерять теплопроводность металлов при высоких давлениях и температурах.

Текст: pdf (Полный текст предоставляется по подписке)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2021.05.038996
Ключевые слова: лазерный нагрев, распределение температуры, высокие давления, коэффициент излучения, тепловое излучение, фазовые переходы, ячейки высокого давления
PACS: 07.35.+k, 07.60.−j, 42.79.Jq (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2021.05.038996
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2022/8/e/
001099034300005
2-s2.0-85182914505
Цитата: Зинин П В, Булатов К М, Быков А А, Мантрова Ю В, Кутуза И Б "Дистанционное измерение распределения температуры на поверхности твёрдых тел при воздействии мощного лазерного излучения" УФН 192 913–925 (2022)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 1 апреля 2021, доработана: 18 мая 2021, 24 мая 2021

English citation: Zinin P V, Bulatov K M, Bykov A A, Mantrova Yu V, Kutuza I B “Remote measurement of the temperature distribution on the surface of solids under high-power laser irradiationPhys. Usp. 65 852–863 (2022); DOI: 10.3367/UFNe.2021.05.038996

Список литературы (85) ↓ Похожие статьи (15)

  1. Bridgman P W The Physics of High Pressure (London: G. Bells and Sons, 1931); Пер. на русск. яз., Бриджмен П У Физика высоких давлений (М.: ОНТИ, 1935)
  2. Стишов С М Азбука высоких давлений (М.: Ин-т компьют. исслед., 2019)
  3. Болдырева Е В и др Исследование твердофазных превращений при помощи рентгеновской дифракции в условиях высоких давлений in situ (Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2016)
  4. Попова С В, Бражкин В В, Дюжева Т И УФН 178 1104 (2008); Popova S V, Brazhkin V V, Dyuzheva T I Phys. Usp. 51 1064 (2008)
  5. Савватимский А И, Онуфриев С В УФН 190 1085 (2020); Savvatimskii A I, Onufriev S V Phys. Usp. 63 1015 (2020)
  6. Anderson D L Theory of the Earth (Boston: Blackwells Scientific Publ., 1989)
  7. Hemley R J, Bell P M, Mao H K Science 237 605 (1987)
  8. Boehler R, Chopelas A Geophys. Res. Lett. 18 1147 (1991)
  9. Dubrovinsky L et al Nat. Commun. 3 7 (2012)
  10. Tateno S et al Science 330 359 (2010)
  11. Bassett W A High Pressure Res. 29 (2) CP5-186 (2009)
  12. Murakami M et al Geophys. Res. Lett. 32 4 (2005)
  13. Eremets M I et al Nat. Mater. 3 558 (2004)
  14. Zinin P V et al J. Appl. Phys. 111 114905 (2012)
  15. McMillan P F Nat. Mater. 1 (1) 19 (2002)
  16. Riedel R et al "Superhard materials" Handbook of Solid State Chemistry (Eds R Dronskowski, Sh Kikkawa, A Stein) (Weinheim: Wiley-VCH, 2017) p. 175
  17. Бражкин В В УФН 190 561 (2020); Brazhkin V V Phys. Usp. 63 523 (2020)
  18. Dubrovinskaia N et al Sci. Adv. 2 (7) 12 (2016)
  19. Dewaele A et al Nat. Commun. 9 2913 (2018)
  20. Yagi T et al High Pressure Res. 40 (1) 148 (2020)
  21. Fedotenko T et al Rev. Sci. Instrum. 90 104501 (2019)
  22. Troyan I et al Science 351 1303 (2016)
  23. Drozdov A P et al Nature 569 528 (2019)
  24. Bassett W A Rev. Sci. Instrum. 72 1270 (2001)
  25. Ming L C, Bassett W A Rev. Sci. Instrum. 45 1115 (1974)
  26. Prakapenka V B et al High Pressure Res. 28 (3) 225 (2008)
  27. Anzellini S, Boccato S Crystals 10 28 (2020)
  28. Heinz D L, Jeanloz R High-Pressure Research in Mineral Physics (Ed. Y Syono) (Washington, DC: American Geophysical Union, 1987) p. 113
  29. Kavner A, Nugent C Rev. Sci. Instrum. 79 024902 (2008)
  30. Kavner A, Panero W R Phys. Earth Planet. Interiors 143-144 527 (2004)
  31. Burgress K et al Ultrasonics 54 963 (2014)
  32. Zinin P V et al Rev. Sci. Instrum. 87 123908 (2016)
  33. Campbell A J Rev. Sci. Instrum. 79 015108 (2008)
  34. Zinin P V et al High Pressure Res. 39 131 (2019)
  35. Draper N R, Smith H Applied Regression Analysis (New York: Wiley, 1966)
  36. Du Z X et al Rev. Sci. Instrum. 84 075111 (2013)
  37. Deng J et al J. Appl. Phys. 121 025901 (2017)
  38. Deemyad S, Papathanassiou A N, Silvera I F J. Appl. Phys. 105 093543 (2009)
  39. Rainey E S G, Hernlund J W, Kavner A J. Appl. Phys. 114 204905 (2013)
  40. Machikhin A S et al Opt. Lett. 41 901 (2016)
  41. Pustovoit V I et al Proc. SPIE 5953 59530P (2005)
  42. Магунов А Н ПТЭ (4) 5 (2009); Magunov A N Instrum. Exp. Tech. 52 451 (2009)
  43. Jamieson J C, Lawson A W, Nachtrieb N D Rev. Sci. Instrum. 30 1016 (1959)
  44. Weir C E et al J. Res. Natl. Bureau Stand. A 6 (1) 55 (1959)
  45. Syassen K High Pressure Res. 28 (2) 75 (2008)
  46. Piermarini G J et al J. Appl. Phys. 46 2774 (1975)
  47. Zou G T et al Rev. Sci. Instrum. 72 1298 (2001)
  48. Jephcoat A P, Besedin S P Philos. Trans. R. Soc. Lond. A 354 1333 (1996)
  49. Bulatov K M et al J. Phys. Conf. Ser. 1636 012034 (2020)
  50. Мазур М М и др Оптика и спектроскопия 81 521 (1996); Mazur M M et al Opt. Spectrosc. 81 475 (1996)
  51. Balakhov I V, Korobov V K, Pustovoit V I "Method of the color temeperature measurement" USSR Patent (1972) http://www.findpatent.ru/patent/101/1012038.html
  52. Kozlova O et al Rev. Sci. Instrum. 87 125101 (2016)
  53. Мачихин А С и др ПТЭ (3) 100 (2017); Machikhin A S et al Instrum. Exp. Tech. 60 401 (2017)
  54. Gaussorgues G Infrared Thermography (New York: Chapman and Hall, 1994)
  55. Балакший В И, Парыгин В Н, Чирков Л Е Физические основы акустооптики (М.: Радио и связь, 1985)
  56. Goutzoulis A P, Pape D R (Eds) Design and Fabrication of Acousto-Optic Devices (New York: M. Dekker, 1994)
  57. Магунов А Н Научное приборостроение 20 (3) 22 (2010); Magunov A N Instrum. Exp. Tech. 53 910 (2010)
  58. Ribaud G Traite De Pyrometrie Optique (Paris: De La Revue, 1931)
  59. Zinin P V et al High Pressure Res. 131 39 (2019)
  60. Мантрова Ю В и др Оптический журн. 87 (11) 10 (2020); Mantrova Yu V et al J. Opt. Technol. 87 642 (2020)
  61. Taylor J An Introduction to Error Analysis (Mill Valley, CA: Univ. Science Books, 1982); Пер. на русск. яз., Тейлор Дж Введение в теорию ошибок (М.: Мир, 1985)
  62. Bulatov K M et al Comput. Opt. 41 864 (2017)
  63. Mantrova Y V et al J. Phys. Conf. Ser. 1556 012054 (2020)
  64. Bykov A A et al J. Phys. Conf. Ser. 946 012085 (2018)
  65. Mantrova Y V et al J. Phys. Conf. Ser. 1421 012060 (2019)
  66. Bulatov K M et al High Pressure Res. 40 315 (2020)
  67. Popov M Yu et al Nanotechnology 31 315602 (2020)
  68. Мачихин А С и др ПТЭ (3) 100 (2017); Machikhin A S et al Instrum. Exp. Tech. 60 401 (2017)
  69. Bykov A A et al J. Phys. Conf. Ser. 946 012085 (2018)
  70. Bykov A et al J. Phys. Conf. Ser. 1421 012031 (2019)
  71. Liu H W et al Measurement Sci. Technol. 27 (2) 10 (2016)
  72. Jyothi J et al Solar Energy Mater. Solar Cells 171 123 (2017)
  73. Rozenbaum O et al Rev. Sci. Instrum. 70 4020 (1999)
  74. Honner M et al Appl. Thermal Eng. 94 76 (2016)
  75. Du Zh et al Rev. Sci. Instrum. 84 075111 (2013)
  76. Pujana J et al Measurement Sci. Technol. 18 3409 (2007)
  77. Machikhin A S, Zinin P V, Shurygin A V Phys. Procedia 70 733 (2015)
  78. Bulatov K M et al C. R. Geosci. 351 (2-3) 286 (2019)
  79. Boehler R Hyperfine Interactions 128 (1-3) 307 (2000)
  80. Salem R et al Rev. Sci. Instrum. 86 093907 (2015)
  81. Bulatov K M et al J. Phys. Conf. Ser. 1636 012034 (2020)
  82. Errandonea D et al Phys. Rev. B 63 132104 (2001)
  83. Boehler R Nature 363 534 (1993)
  84. Bulatov K M, Zinin P V, Bykov A A J. Surf. Investig. X-Ray, Synchrotron Neutron Tech. 14 1092 (2020)
  85. Boehler R Nature 363 534 (1993)

© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение