Прохождение лазерного излучения свозь пламя углеводородов и дистанционная лазерная резка материалов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.21, кандидат наук Гвоздев Сергей Викторович

• Гвоздев Сергей Викторович
• кандидат наук
• 2020

Оглавление диссертации кандидат наук Гвоздев Сергей Викторович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Применение лазерных комплексов для проведения аварийно-восстановительных работ на объектах

газовой промышленности

1.2 Механизмы образования отверстий и резов в вертикально расположенных металлических пластинах с помощью лазерного излучения

1.3 Взаимодействие лазерного излучения с пламёнами различных углеводородов

1.4 Выводы

ГЛАВА 2. ОСЛАБЛЕНИЕ ЛАЗЕРНОГО

ИЗЛУЧЕНИЯ ПРИ РАСПРОСТРАНЕНИИ СКВОЗЬ ПЛАМЯ

2.1 Рассеяние излучения

2.1.1 Схема установки и методы исследований

2.1.2 Результаты измерений рассеянной мощности

2.2 Поглощение излучения при интенсивности

3

на входе в пламя 10-10 Вт/см

2.2.1 Коэффициенты поглощения при облучении пламени керосина импульсно-периодическим и

непрерывным излучением

2.2.2 Коэффициент поглощения при облучении

пламени спирта и смесей керосина со спиртом

2.3 Просветление канала распространения излучения

при интенсивности на входе в пламя 105-106 Вт/см2

2.3.1 Экспериментальная установка

2.3.2 Измерение температуры пламени

2.3.3 Влияние интенсивности излучения

на коэффициент поглощения

2.4 Влияние пламени длиной ~ 1 м на время формирования

отверстия в стальных трубах с толщиной стенок 10^12 мм

2.5 Выводы

ГЛАВА 3. ДИСТАНЦИОННАЯ РЕЗКА МЕТАЛЛОВ И СТРОИТЕЛЬНОГО БЕТОНА ЛАЗЕРНЫМ

ИЗЛУЧЕНИЕМ ПОВЫШЕННОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ

3.1 Сквозное сверление и резка стальных пластин

3.1.1 Сверление пластин

3.1.2 Резка пластин

3.2 Резка бетона

3.3 Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Диссертация посвящена изучению прохождения лазерного излучения сквозь пламя горящих углеводородов и дистанционной резке металлов и строительных материалов лазерным излучением при различной интенсивности. Данная работа направлена на решение актуальных практических задач - снижению энергетических потерь при распространении лазерного излучения сквозь углеводородное пламя и повышению эффективности дистанционной резки металлов и строительных материалов лазерным излучением на аварийных нефтегазовых месторождениях.

Актуальность темы и её состояние

Разбор металлоконструкций, загромождающих устье открыто фонтанирующей газовой скважины, является актуальной задачей, так как позволяет сократить потери сырья и способствует нормализации экологической обстановки в зоне аварии. Современным и безопасным способом ведения аварийно-восстановительных работ в этих условиях является дистанционная резка металлоконструкций лазерным излучением [1]. Термин «дистанционная резка» означает проведение резки на больших (десятки метров) расстояниях до объекта взаимодействия и в отсутствие вспомогательной газовой струи для удаления расплава. Эффективность этого способа успешно демонстрируется с июля 2011 года при ликвидации последствий реальных аварий на газовых скважинах с помощью мобильного лазерного технологического комплекса МЛТК-20 [2, 3, 79], созданного на базе трёх непрерывных волоконных УЪ лазеров. Успех в применении лазерного излучения при решении данной задачи зависит от того, насколько эффективно и без потерь осуществляется его транспортировка к объекту взаимодействия. Очевидно, что в случае транспортировки луча сквозь пламя происходит ослабление излучения. Для снижения энергетических потерь излучения, проходящего сквозь пламя и повышения эффективности дистанционной резки, необходимы всесторонние исследования, направленные на определение оптимальных параметров лазерного излучения. Это-

му вопросу до настоящего времени было уделено недостаточно внимания, и он

слабо отражён в литературе.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Прохождение лазерного излучения свозь пламя углеводородов и дистанционная лазерная резка материалов»

Цель работы

Целью данной работы является:

- экспериментальное исследование поглощения и рассеяния лазерного излучения с длиной волны X ~ 1 мкм диффузным пламенем различных углеводородов, горящих в атмосферном воздухе на свободной поверхности;

- экспериментальное определение возможности и эффективности дистанционной резки металлических и бетонных конструкций лазерным излучением по-

5 2

вышенной >10 Вт/см интенсивности.

Задачи работы

- измерение доли мощности излучения, рассеянного пламенем керосина, при его распространении в жёлтой части пламени;

- определение среднего коэффициента линейного поглощения излучения в зависимости от состава сгораемых углеводородов, протяжённости зоны пламени и интенсивности излучения;

- экспериментальная демонстрация возможности и более высокой эффективности дистанционной резки металла и бетона излучением повышенной интенсивности;

- дистанционная лазерная резка металла и бетона с одинаковыми параметрами излучения.

Научная новизна работы

При проведении данной работы впервые получены следующие результаты:

- показано, что доля рассеянного излучения при его распространении в жёлтой части пламени керосина невелика и составляет тысячные доли;

- установлено, что коэффициент поглощения излучения пламенем керосина зависит от режима работы лазера, и при одинаковой импульсной и непрерывной

3 2

интенсивности излучения ~10 Вт/см коэффициент поглощения в импульсно-периодическом (ИП) режиме меньше, чем в непрерывном;

- экспериментально установлено образование канала «просветления» среды в пламени керосина и нефти при достижении значения интенсивности падающе-

52

го излучения >10 Вт/см независимо от качества излучения и диаметра пучка;

52

- показано, что увеличение интенсивности непрерывного излучения > 10 Вт/см приводит к повышению эффективности дистанционной резки по сравнению с

42

эффективностью, получаемой при интенсивности <10 Вт/см . Практическая значимость работы

Практическая значимость данной работы состоит в следующем:

- небольшая доля рассеянного пламенем излучения не представляет опасности для персонала при проведении восстановительных работ в устье аварийного нефтегазового месторождения с помощью лазерного излучения;

- обнаруженный эффект просветления канала распространения излучения в пламени нефти при повышенной интенсивности позволяет транспортировать лазерный луч с минимальными энергетическими потерями и одновременно повысить эффективность дистанционной резки. Совместное влияние этих двух факторов позволяет уменьшить мощность излучения лазерного комплекса и, следовательно, снизить его стоимость.

Основные положения, выносимые на защиту

- результаты измерений доли мощности рассеянного лазерного излучения с длиной волны 1.06 мкм при его распространении в жёлтой части диффузного пламени керосина;

- результаты измерений среднего коэффициента поглощения излучения ИП YAG:Nd-лазера и непрерывного УЬ волоконного лазера диффузным пламенем керосина, этилового спирта и смеси керосина с этиловым спиртом при интен-

3 4 2

сивности излучения 10-10" Вт/см ;

- экспериментально обнаруженный эффект образования канала просветления среды в пламени керосина и нефти при интенсивности непрерывного излуче-

52

ния УЬ волоконного лазера >10 Вт/см ;

- высокая эффективность дистанционной обработки металлов и строительного бетона (сверление, резка) непрерывным лазерным излучением с интенсивно-

52

стью >10 Вт/см .

Достоверность полученных результатов и выводов

Стабильность работы установки и измерительного оборудования, повторяемость результатов в экспериментах по исследованию ослабления лазерного излучения при его распространении сквозь пламя, свидетельствует о достоверности полученных значений доли рассеянного излучения и коэффициента поглощения, включая устойчивость эффекта образования канала просветления среды при повышенной интенсивности.

Во всех проведенных экспериментах по дистанционной резке и сверлению

3 4 2

стали толщиной до 10 мм увеличение интенсивности излучения от 10 ^10 Вт/см до 105^106 Вт/см2 приводит к увеличению эффективности резки и к уменьшению времени сверления.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, трёх глав, заключения и списка литературы.

Во введении обоснована актуальность выбранной темы, изложены цели и задачи диссертационной работы, сформулированы основные положения, выносимые на защиту, показаны научная новизна и практическая значимость полученных результатов, представлена структура диссертации, отражён личный вклад соискателя.

Первая глава представляет собой литературный обзор, описывающий современное состояние как российских, так и зарубежных исследований по взаимодействию лазерного излучения с пламенем различных углеводородов и исследований механизма дистанционной резки металлов.

Во второй главе приводится описание экспериментальной установки и представлены результаты измерений рассеянной пламенем мощности лазерного излучения и коэффициента поглощения излучения пламенем в зависимости от параметров пламени и лазерного излучения.

В третьей главе приведены результаты измерений времени сверления, размеров отверстий при сверлении и эффективности дистанционной резки металлов различной толщины, а также строительного бетона, в зависимости от интенсивности излучения.

В заключении сформулированы основные результаты работы.

Апробация работы

Материалы диссертационной работы были представлены на российских и международных конференциях:

1. The XIX International Symposium on high Power Laser System and Application, Istanbul, 10-14 September 2012.

2. XV Международная научная конференция «Физико-химические процессы при селекции атомов и молекул», 1-5 октября 2012 г., Россия, г. Звенигород.

3. International Conference on Advanced Optoelectronics and Lasers (CAOL*2013), Sudak, Ukraine, 9-13 September 2013.

4. The 21th annual International Conference on Advanced Laser Technologies (ALT'13), Budva, Montenegro, 16-20 September 2013.

5. The 20th International Symposium on High Power Laser System and Application, 25-29 August 2014, Chengdu, China.

6. XI конференция «Лазеры и лазерно-информационные технологии: Фундаментальные проблемы и применения» (ILLA 2014), 29 сентября - 3 октября 2014 г., Россия, г. Шатура.

7. International Conference on Advanced Optoelectronics and Lasers (CA0L*2016), Odessa, Ukraine, 12-15 September 2016.

8. ICONO/LAT 2016 (Minsk, Belarus, Sept.26-30, 2016).

9. III Международная конференция «Лазерные, плазменные исследования и технологии ЛаПлаз-2017», 24-27 января 2017 г., Россия, НИЯУ МИФИ.

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 16 печатных работ, в том числе 7 - в журналах, рекомендованных ВАК, 3 из которых включены в базы цитирова-

ния Scopus и Web of Science и 3 - в базу данных Scopus, 9 - в журналах и сборниках трудов конференций, в том числе на английском языке.

Личный вклад соискателя

Автор принимал непосредственное участие в постановке, подготовке и проведении экспериментов, описанных в диссертационной работе. Результаты впервые измеренной доли рассеянного пламенем керосина лазерного излучения получены совместно с соавторами опубликованных работ. Проведенные впервые измерения среднего коэффициента поглощения излучения непрерывного волоконного Yb лазера диффузионным пламенем нефти и керосина в зависимости от интенсивности излучения и обнаруженный эффект просветления канала распро-

5 2

странения излучения в пламени при интенсивности излучения >10 Вт/см являются оригинальными результатами, полученными лично автором. Результаты по времени сверления и эффективности резки стальных пластин при интенсивностях излучения 10 и 106 Вт/см2 получены совместно с соавторами опубликованных работ. Автор является непосредственным разработчиком программы экспериментов по дистанционной лазерной резке толстостенного металла и строительного бетона. Постановка задач исследований, определение методов их решения и интерпретация результатов выполнены под руководством научного руководителя работы.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Применение лазерных комплексов для проведения аварийно-восстановительных работ на объектах газовой промышленности

Одной из наиболее остро стоящих проблем в газовой добывающей отрасли и особенно газовой разведке являются аварии с возникновением пожара в устье газового месторождения. В результате мощного выброса природного газа оборудование скважины зачастую получает сильные повреждения, нарушается герметизация сочленений газового превентора. Потоки горящего природного газа с выходным давлением от 100 атм и выше начинают с большой скоростью истекать из открытых мест повреждений в разные стороны. Длина горящих газовых струй может достигать нескольких метров. Образующийся в результате протяжённый источник тепла не позволяет приблизиться к устью ближе, чем на 20 м с подветренной стороны без специальной защиты. Первой наиболее сложной и трудоёмкой задачей в данных условиях является разбор образовавшихся завалов арматуры, общая масса которых может составлять несколько сотен тонн, открыть доступ к повреждённому газовому превентору. На следующем этапе необходимо дистанционно отделить повреждённую часть превентора для получения вертикально направленного газового факела, так называемого «фонтана». Все выше перечисленные обстоятельства серьёзно осложняют работу аварийно-спасательной бригады. До недавнего времени для решения данной проблемы использовался, в том числе, и такой радикальный способ как применение армейской артиллерии. Однако данный метод является не только длительным по времени и затратным, но и серьёзно повреждает само устье газового месторождения. Необходим был новый, принципиально иной подход к решению данной проблемы.

В начале 90-х годов прошлого века в ГНЦ РФ ТРИНИТИ был предложен принципиально новый метод решения этой задачи, основанный на дистанционной разделительной лазерной резке металлоконструкций. Итогом научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, проведённых в 1992-1998

годах в ГНЦ РФ ТРИНИТИ в кооперации с ООО «Газобезопасность», ОАО «Газпром», ГП НИИЭФА им. Д.В. Ефремова, ОАО ЦКБ «Алмаз» и другими научно-исследовательскими, конструкторскими и промышленными предприятиями, стало создание мобильного лазерного технологического комплекса на основе электроионизационного С02 - лазера импульсно-периодического действия с открытым газовым циклом, работающего на атмосферном воздухе с добавлением 5% углекислого газа, со средней выходной мощностью до 50 кВт. Длина волны излучения X = 10.6 мкм. Созданный комплекс, получивший обозначение МЛТК-50, обладал эксплуатационным ресурсом более 600 пусков и длительностью работы в течение одного пуска до 6 минут [4]. Оборудование комплекса общей массой 48 тонн размещалось на двух автомобильных полуприцепах (рис.1).

Рис.1. Мобильный лазерный технологический комплекс МЛТК-50.

В течение 1999-2000 годов был проведён полный цикл испытаний комплекса, в том числе в полигонных условиях, для отработки технологии применения лазера при проведении аварийно-восстановительных работ на открыто фонтанирующих горящих газовых скважинах. Была разработана технология ведения дистанционной (до 100 м) разделительной резки объёмных металлоконструкций с прохождением излучения сквозь фронт пламени (рис.2). Была также отработана технология дистанционной лазерной резки различных металлоконструкций, в том числе труб различного диаметра (рис.3, 4).

Рис.3. Фронтальный вид (а) и вид с обратной стороны (б) резов на фрагменте газовой трубы с внешним диаметром 150 мм и толщиной стенки 12 мм при длительности резки менее 3 минут.

Рис.4. Вид резов на фрагменте газовой трубы, при длительности резки 120 с (а) и

200 с (б), с внешним диаметром трубы 100 мм и толщиной стенки 20 мм.

На рубеже 90-2000-х годов даже стационарные лабораторные установки такого уровня мощности (порядка 50 кВт) существовали в мире всего в нескольких экземплярах, а МЛТК-50 являлся первым и единственным в мире образцом мобильного лазерного технологического комплекса большой мощности. Создание лазера с открытым газовым циклом, работающего на дешевой рабочей смеси -атмосферном воздухе с малой (5%) добавкой С02 при электроионизационном возбуждении активной среды, позволило уменьшить массогабаритные характеристики и обеспечило достаточно высокий КПД лазерного комплекса, что в итоге и позволило сделать его мобильным. По заключению Лазерной Ассоциации [5] работа в целом была выполнена на уровне лучших образцов лазерной техники. Однако массогабаритные характеристики и сложность эксплуатации оставались слабым местом данной установки.

В первой половине 2000-х годов мощный импульс развития получили волоконные лазеры, разработанные на базе кварцевых волокон, активированных редкоземельными металлами. Созданные в ООО «НТО «ИРЭ-Полюс» (г. Фрязино Московской области) мощные волоконные лазерные источники имели уникальные массогабаритные и эксплуатационные характеристики [6]. Новые лазеры с оптоволоконной системой доставки лазерной энергии (длина транспортирующего волокна до 300 м) как нельзя лучше вписывались в разработанную концепцию

создания автономных мобильных лазерных технологических комплексов многофункционального назначения. В конце 2010 года ГНЦ РФ ТРИНИТИ и ООО «Газпром газобезопасность» в кооперации с ООО «НТО «ИРЭ-Полюс», ООО НПО «Этан-промгаз», ООО НПЦ «Система», ГОИ им. Вавилова и другие российскими организациями на базе волоконных лазеров создали комплекс следующего поколения - МЛТК-20 [2]. Оборудование комплекса размещается в четырех блок-контейнерах, масса каждого из которых не превышает 2 т (рис.5). Три блок-контейнера тёмного цвета (рис.5, а) с габаритами 2,34x2,34x2,34 м идентичны по составу оборудования, управлению и функционированию. В каждом из них смонтирован лазерный блок непрерывного действия ЛС-20 мощностью 8 кВт и длиной волны излучения X = 1.07 мкм, а также система охлаждения - чиллер РС-170. В четвертом блок-контейнере, который имеет несколько меньшие габариты 2x2x2 м (на рис.5, а показан слева), расположен трехканальный линзовый формирующий телескоп (рис.5, б) с системами наведения и наблюдения, управления положением луча и управления работой всего комплекса. Здесь же во время работы комплекса находятся 1 или 2 оператора. Диапазон фокусировки формирующего телескопа составляет 20^75 м.

Рис.5. Блок-контейнеры (а) на демонстрационной площадке полигона учебно-тренировочного центра (УТЦ) «Досанг» (Астраханская область) и трехканальный линзовый формирующий телескоп (б) комплекса МЛТК-20.

Боевое крещение комплекс МЛТК-20 прошёл в июле 2011 года в Пуровском районе Ямало-Ненецкого Автономного Округа. В результате нарушения технологии строительства скважины №506 Западно-Таркосалинского нефтегазоконден-сатного месторождения 12.07.2011 г. был допущен открытый газовый фонтан с возгоранием (рис.6, а). Общее время работы лазерного комплекса составило около 30 часов. Комплекс выполнил поставленную задачу и в дальнейшем успешно применялся при ликвидации последствий аварий также на Самбурском (август 2013 г., рис.6, б), Верхнеколик-Еганском (июль 2014 г.), Северо-Губкинском (январь 2015 г.) газовых месторождениях.

Рис.6. Применение комплекса МЛТК-20 в зоне аварий на скважине №506 За-падно-Таркосалинского нефтегазоконденсатного месторождения в июле 2011 года (а) и на скважине Р-23 Самбурского газоконденсатного месторождения в августе 2013 года (б).

На рис.7 показан фрагмент срезанной лазерным лучом газовой арматуры при аварии на Северо-Губкинском месторождении. Для удовлетворения условий вытекания расплавленного металла из зоны воздействия лучом, о которых будет сказано в следующем разделе, фокусирующая система комплекса рассчитывалась таким образом, чтобы диаметр каждого из пучков формирующего телескопа на объекте взаимодействия составлял 10^16 мм. При сведении трех таких пучков в один интенсивность на поверхности в месте падения лучей составляла ~104 Вт/см . Необходимо отметить, что практика реального применения комплекса показала высокие энергетические потери излучения с указанной рабочей интен-

сивностью в пламени с большим содержанием сажи. Данное обстоятельство существенно осложняет работу в зоне аварии, приходится неоднократно менять позицию комплекса в зависимости от направления ветра.

1.2 Механизмы образования отверстий и резов в вертикально расположенных металлических пластинах с помощью лазерного излучения

Основным вопросом при сверлении и резке материалов лазерным излучением является вопрос удаления образовавшегося расплава из зоны взаимодействия. Как правило, расплав удаляется с помощью газовой струи, подаваемой через специальное сопло, расположенное в непосредственной близости от расплавленной области. Однако при решении ряда практических задач возникает необходимость резки металлических конструкций, доступ к которым затруднён, либо вовсе невозможен и, следовательно, невозможной становится и подача газовой струи.

Очистка устья скважины от повреждённого оборудования при аварийно-восстановительных работах на открыто фонтанирующих газовых месторождениях относится к таким задачам [1]. Сюда можно отнести также разделку узлов кораблей и подводных лодок, демонтаж радиационно-заражённого оборудования и др. В этих условиях удаление расплава возможно за счёт вытекания под действием

Рис.7. Срезанный лазерным лучом фрагмент газовой арматуры.

силы тяжести, под действием термокапиллярных сил, а также за счёт давления отдачи паров.

Влияние силы тяжести на формирование отверстия в вертикально расположенных металлических пластинах изучалось в работе [7]. Считалось, что температура в зоне воздействия значительно ниже температуры кипения металла и поэтому давлением отдачи паров можно пренебречь. Для критического диаметра расплава Dкр в зависимости от толщины пластины Н, при котором происходит вытекание расплава, в [7] получены следующие выражения:

Б" = 4.36^^ для Н < 0.75Rкan (тонкие пластины), (1)

Dmк0pлсm = 3.96RKan для Н > 0.75RKan (толстые пластины),

где Rкaп = -^Кр - капиллярный радиус, < - коэффициент поверхностного натяжения расплава, р - плотность, g - ускорение свободного падения. В работе [8] экспериментально показано, что при дистанционной резке вертикально расположенных пластин пучком излучения непрерывного С02-лазера, перемещающимся в горизонтальном направлении, при определенных условиях расплав также может вытекать за счёт силы тяжести.

Влияние термокапиллярной силы на создание отверстия в металлических пластинах без учёта силы тяжести изучалось в работах [7, 9-11]. В [9, 11] предполагалось, что разрушение жидкого слоя происходит вследствие превышения центробежной силой силы поверхностного натяжения на границе расплавленной области. Однако данная теоретическая модель не имеет экспериментального подтверждения во всём диапазоне толщин образцов. В работе [10] был проанализирован механизм выноса расплава термокапиллярными силами при воздействии миллисекундного лазерного импульса на тонкую пластину. Полагалось, что течение расплава незамкнуто (происходит выплеск) и диаметр расплавленной области примерно равен диаметру луча. В [7] была рассмотрена ситуация, при которой выплеска расплава не происходило, а время взаимодействия излучения с пластиной заметно превышает характерное время установления конвективного течения. Известно, что при плавлении металлов лазерным излучением характерные скоро-

сти при термокапиллярной конвекции могут быть порядка нескольких метров в секунду [12]. В этом случае следует ожидать, что при создании отверстия в очень тонкой пластине (Н << 0.75Rкап) основную роль может играть термокапиллярная конвекция, а не сила тяжести. Критический размер расплавленной зоны Dкр описывается выражением [7]:

Dкp = 24.6г„VН^конв, (2)

где г0 - радиус лазерного пучка и по аналогии с капиллярным радиусом Rкап вве-

.. . (да/ дТ) Рпол 0 дён характерный размер Rконв =---, где Рпогл - мощность, поглощаемая

уСа

образцом, у - кинематическая вязкость расплава, С - теплоёмкость единицы объёма расплава.

Необходимо отметить, что зависимость коэффициента поверхностного натяжения от температуры может быть разной. Вышеописанный механизм имеет место при условии (да/ дТ) < 0, т.е. с ростом температуры поверхностное натяжение уменьшается. В этом случае расплав перемещается из центральной области зоны взаимодействия с более высокой температурой на периферию с меньшей температурой. Однако ряд материалов обладает обратным свойством: (да/дТ) > 0, т.е. с ростом температуры происходит рост поверхностного натяжения. Расплав при этом перемещается от периферии к центру зоны взаимодействия, и термокапиллярная конвекция в этом случае вклада в удаление расплава не вносит. Подобная ситуация возможна даже для материалов с (да/ дТ) < Оесли на их поверхность наносится присадка с (да/дТ) > 0.

В работе [13] изучался механизм резки сталей слабосфокусированным излучением импульсно-периодического С02-лазера. В этих исследованиях основная ставка была сделана на большую скважность, при которой импульсная интенсивность даже слабосфокусированного лазерного излучения довольно высока, что может обеспечить кратковременное вскипание поверхности металла и необходимое давление отдачи паров. Численным моделированием и экспериментально было установлено, что при импульсно-периодическом воздействии излучения на

термически тонкую пластину и её сквозном проплавлении происходит выдавливание расплава давлением отдачи паров по направлению луча. Проведённые исследования показали, что возможны режимы, когда дополнительные затраты энергии на испарение материала при импульсно-периодической резке способствуют интенсификации процесса выноса расплава из зоны взаимодействия. В связи с этим резка импульсно-периодическим излучением большой скважности оказывается существенно эффективнее резки непрерывным излучением.

Отметим, что рассмотренное влияние силы тяжести, термокапиллярной конвекции и импульса отдачи паров учитывалось в более поздней работе [14], по-свящённой анализу формы поверхности при облучении алюминиевой пластины толщиной 1 мм лазерным лучом с диаметром фокального пятна 3 мм. Известен и достаточно подробно описан в [15] метод двухлучевого лазерного воздействия на металл. В этой работе экспериментально исследована возможность эффективной дистанционной резки и сверления металлов излучением двух лазеров: непрерывного С02-лазера и импульсно-периодического YAG:Nd-лазера. При постановке задачи предполагалось, что в паузе между импульсами YAG:Nd-лазера излучение более мощного С02-лазера расплавляет тонкий слой металла, а очередной импульс относительно маломощного YAG:Nd-лазера приводит к его частичному испарению и удалению оставшейся части давлением отдачи паров за счёт острой фокусировки излучения. Образование отверстия или реза происходит в результате многократного повторения этого процесса. Отметим, что в аналогичной постановке задачи взаимодействие лазерного излучения с металлической мишенью исследовалось в работах [16-19]. Однако для этого в работах [16, 18] применялись два импульсных лазера, в [17] - многоимпульсная генерация С02-лазера, а в [19] при одновременном воздействии излучения непрерывного С02-лазера и ИП YAG:Nd-лазера удаление расплавленного металла из области взаимодействия осуществлялось при помощи воздушной струи. В работе [20] проведено экспериментальное исследование закономерностей удаления воды из мелкой ванны под действием импульсного излучения С02-лазера с длительностью импульса ~ 100 мкс, а также выполнено численное моделирование данного процесса в рамках

двумерной модели, описывающей течение несжимаемой жидкости. Было показано, что удельные затраты энергии, необходимые для удаления воды, определяются интенсивностью лазерного излучения на её поверхности и на два-три порядка меньше энергии испарения и энергии нагрева до температуры кипения воды. Покадровая съёмка процесса удаления выявила его необычную динамику, не описанную ранее в литературе. Процесс имеет струйный характер, при котором вода удаляется только вдоль стенок каверны, расширяющейся в горизонтальном направлении в течение длительного времени после окончания импульса излучения, и аналогичен динамике всплеска поверхности жидкости при падении капли в мелкий водоём. Эта аналогия послужила основанием для проведения численного моделирования течения воды. Расчёты показали, что такое течение может быть описано в рамках нестационарной модели несжимаемой вязкой жидкости со свободной границей. Приведённые в [20] данные, вероятнее всего, отражают процессы, происходящие при резке и сверлении металлов излучением двух лазеров, и могут использоваться для интерпретации результатов, полученных при обработке материалов данным способом.

Необходимо отметить, что применение метода двухлучевого лазерного воздействия, описанного в [15], в условиях реальной аварии сопряжено с техническими трудностями точного совмещения остросфокусированного луча ИП-лазера с лучом непрерывного лазера на объекте взаимодействия, удалённом на несколько десятков метров, и в условиях не всегда хорошей видимости. Необходимо подчеркнуть также, что дистанционная резка металлоконструкций на аварийной газовой скважине излучением мобильного лазерного технологического комплекса проводится в настоящее время при средней интенсивности на поверхности объек-

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Гвоздев Сергей Викторович, 2020 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Комплекс лазерный мобильный МЛТК-50 для дистанционной резки металлоконструкций / Блохин О.А., Востриков В.Г., Гаврилюк В.Д. и др. // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2001. №5. - С. 52.

2. Поставка мобильного лазерного технологического комплекса МЛТК - 20: отчёт о НИР (заключительный) / ГНЦ РФ ТРИНИТИ; руководитель А.Г. Кра-сюков; инв. №10/НИР - 6629 от 24.12.10; исполнители: Дубровский В.Ю., Смирнов Г.В., Гвоздев С.В. и др. - Троицк, 2010.- 66 с.

3. Durmanov S., Krasukov A., Smirnov G., Cherkovets V. «Mobile laser technological complexes based on fiber-optical lasers» // 6-th International Symposium on High-Power Fiber Lasers and their Applications, June 25-28, 2012 / St. Petersburg, Russia.

4. Создание лазерного комплекса для проведения аварийно-восстановительных работ на объектах газовой промышленности: отчёт о НИОКР (заключительный) / ГНЦ РФ ТРИНИТИ; руководитель А.Г. Красюков; инв. №НИОКР №5448-00-5; исполнители: Востриков В.Г., Наумов В.Г. и др. - Троицк, 2000. - 123 с.

5. Выписка из протокола заседания совета Лазерной Ассоциации от 15.03.2001, посвящённого работе «Создание лазерного комплекса для проведения аварийно-восстановительных работ на объектах газовой промышленности».

6. Официальный интернет-сайт ООО НТО «ИРЭ-Полюс» - URL: http://www.ntoire-polus.ru/

7. Механизм создания отверстий в вертикально расположенных металлических пластинах непрерывным излучением С02-лазера / Лиханский В.В., Лобойко А.И., Красюков А.Г. и др. // Квантовая электроника. 1999. - Том 26; №2. - С. 139-143.

8. Физические процессы при лазерной резке металлических конструкций, удалённых на большие расстояния / Антонова Г.Ф., Гладуш Г.Г., Красюков А.Г.,

Косырев Ф.К., Саяпин В.П. // Теплофизика высоких температур. 1999. - Том 37; №6. - С. 865-870.

9. Термокапиллярные и термохимические эффекты при проплавлении металла концентрированным потоком энергии / Бурмистров А.В., Верникова Н.Г., Ефимов Б.Г. и др. // Теплофизика высоких температур. 1989. - Том 27; №5. -С. 992-1000.

10. Банишев А.Ф., Голубев В.С., Новиков М.М., Храмова О.Д. Колебательный режим пробивки металлов импульсом лазерного излучения // Изв. АН. Сер. Физ.-1993. - Том 57; №12. - С. 99.

11. Термокапиллярная конвекция в жидкости под действием мощного лазерного излучения / Гладуш Г.Г., Красицкая Л.С., Левченко Е.Б., Черняков А.Л. // Квантовая электроника. 1982. - Том 9; №4. - С. 660-667.

12. Развитие многовихревого течения расплава нержавеющей стали при лазерном воздействии на поверхность / Антонова Г.Ф., Гладуш Г.Г., Косырев Ф.К., и др. // Квантовая электроника. 1998. - Том 25; №5. - С. 443-446.

13. Изучение механизма резки сталей слабосфокусированным излучением им-пульсно-периодического С02-лазера / Гладуш Г.Г., Дробязко С.В., Родионов Н.Б., Антонова Л.И., Сенаторов Ю.М. // Квантовая электроника. 2000. - Том 30; №12. - С. 1072-1076.

14. Simulation of the main physical processes in remote laser penetration with large laser spot size / Khairallah S.A., Anderson, A., Rubenchik A.M., Florando J., Wu S., Lowdermilk H. // AIP Advances. 2015. 5(4). - p. 047120.

15. Дистанционная обработка металлов излучением двух лазеров / Глова А.Ф., Дробязко С.В., Вавилин О.И. Швом Е.М. // Квантовая электроника. 2002. -Том 32; №2. - С. 169-171.

16. Maher W.E., Hall R.B. Journal of Applied Physics. - 1976. №47.- p. 2486.

17. Взаимодействие излучения, плазменных и электронных потоков с веществом / Боркин А.Г., Гладуш Г.Г, Дробязко С.В. Казаков В.Н. - М.: ЦНИИатомин-форм, 1984.-97 с.

18. Воздействие лазерного излучения на материалы / Арутюнян Р.В., Баранов В.Ю., Большов Л.А. и др. - М.: Наука, 1989.- 365 с.

19. Технологический ИАГ:№-лазер с трёхзеркальным резонатором и его применение / Басиев Т.Т., Кравец А.Н., Крайнов А.С., Федин А.В. // Квантовая электроника. 1998. - Том 25; №6. - С. 525-528.

20. Удаление воды из мелкой ванны под действием импульса лазерного излучения / Антонова Л.И, Гладуш Г.Г., Глова А.Ф., Дробязко С.В., Красюков А.Г., Майнашев В.С., Рерих В.К., Таран М.Д. // Квантовая электроника. 2011. - Том 41; №5. - С. 453-458.

21. Шибков В.М., Шибкова Л.В. Параметры пламени, возникающего при воспламенении тонких пленок спирта с помощью поверхностного СВЧ-разряда // Журнал технической физики. 2010. - Том 80; №1 - С. 59.

22. Поверхностный СВЧ-разряд в сверхзвуковом потоке воздуха / Шибков В.М., Виноградов Д.А., Восканян А.В. и др. // Вестник МГУ. Сер. 3. Физика. Ас-трономия.-2000. - Том 41; №6. - С. 64-66.

23. Поджиг сверхзвукового потока углеводородного топлива с помощью сверхвысокочастотных разрядов / Шибков В.М., Александров А.Ф., Ершов А.П. и др. // Вестник МГУ. Серия 3. Физика. Астрономия.-2004. №5. - С. 67.

24. Сверхвысокочастотный разряд на поверхности диэлектрической антенны / Шибков В.М., Ершов А.П., Черников В.А., Шибкова Л.В. // Журнал технической физики.-2005. - Том 75; Вып.4 - С. 67.

25. Механизмы распространения поверхностного сверхвысокочастотного разряда / Шибков В.М., Двинин С.А., Ершов А.П., Шибкова Л.В. // Журнал технической физики.-2005. - Том 75; Вып.4 - С. 74-79.

26. Поверхностный СВЧ разряд в воздухе / Шибков В.М., Двинин С.А., Ершов А.П. и др. // Физика плазмы-2007. - Том 34; №1. - С. 77-85.

27. Microwave and Direct-Current Discharges in High-Speed Flow: Fundamentals and Application to Ignition / Shibkov V.M., Aleksandrov A.F., Chernikov V.A. et al. // Journal of Propulsion and Power-2009. Vol. 25; №1. - pp. 123-137.

28. Шибкова Л.В. // Вестник Московского университета. Серия 3. Физика. Ас-трономия.-2007. - №5. - С. 62.

29. Шибкова Л.В. Физические процессы в движущейся плазме многокомпонентных инертных и химически активных смесей: Дисс. на соиск. уч. степ. д.ф.-м.н.-Москва: Объединённый институт высоких температур РАН, 2007.- 367 с.

30. Александров А.Ф., Шибков В.М., Шибкова Л.В. Поверхностный СВЧ-разряд в высокоскоростных воздушно-углеводородных потоках // Вестник Московского университета. Серия 3. Физика. Астрономия.-2008. - №5. - С. 68-69.

31. Александров А.Ф., Шибков В.М., Шибкова Л.В. Воспламенение углеводородных пленок в условиях поверхностного сверхвысокочастотного разряда // Вестник Московского университета. Серия 3. Физика. Астрономия.-2008.-№6. - С. 65-67.

32. Некоторые особенности воспламенения пропановоздушной смеси излучением СО2-лазера / Воронцов С.С., Зудов В.Н., Третьяков П.К., Тупикин А.В. // Теплофизика и аэромеханика-2006. - Том 13; №4. - С. 667-673.

33. Computational and experimental studies of laser-induced thermal ignition in pre-mixed ethylene-oxidizer mixtures / Tanoff M.A., Smooke M.D., Teets R.E., Sell J.A. // Combustion and Flame-1995. Vol. 103; №4. - pp. 253-280.

34. Trott W.M. CO2-laser-induced deflagration of fuel / oxygen mixture // Journal of Applied Physics.-1983. Vol. 54; №1. - pp. 118-130.

35. Молин Ю.Н., Панов В.Т., Петров А.К. Инфракрасная фотохимия. - Новосибирск: Наука, 1985.-254 с.

36. Lavid M., Stevens J.G. Photochemical ignition of premixed hydrogen / oxidizer mixtures with eximer laser // Combustion and Flame-1985. Vol. 60; №2. - pp. 195202.

37. Chou M. and Zukowski T.J. Ignition of H2 / O2 / NH3, H2 / Air / NH3 and CH4 / O2 / NH3 mixture by eximer-laser photolysis of NH3 // Combustion and Flame-1991. Vol. 87; №2. - pp. 191-202.

38. Яковлев В.И., Третьяков П.К., Воронцов С.С., Тупикин А.В. Горение в потоке воздух-водород с оптическим пульсирующим разрядом: эксперименталь-

ное моделирование стабилизации пламени // Материалы Традиционного 12 симп. по горению и взрыву, ч.1, 11-15 сентября 2000 г. / Черноголовка, С. 165-167.

39. Phouc T.X., White F.P. Laser-induced spark ignition of CH4 / Air mixtures // Combustion and Flame.-1999. Vol. 119; №3. - pp. 203-216.

40. Старик А.М., Титова Н.С. О механизмах низкотемпературного инициирования горения смесей H2 + O2 (воздух) при возбуждении колебательных степеней свободы исходных реагентов // Химическая физика.-2000. Том 19; №9.-С. 61-70.

41. Старик А.М., Титова Н.С. О возможности интенсификации цепных реакций в горючих смесях при возбуждении электронных состояний молекул O2 лазерным излучением // ДАН.-2003. Том 391; №4. - С. 471-477.

42. Третьяков П.К., Воронцов С.С., Тупикин А.В., Шацкая Д.В. О режимах воспламенения и горения гомогенной пропано-воздушной смеси под воздействием излучения С02-лазера // Материалы III Межд. школы-семинара "Модели и методы аэродинамики", 6-13 июня 2003 г. / Евпатория, Украина, С. 99-100.

43. Воронцов С.С., Гаранин А.Ф., Третьяков П.К., Тупикин А.В., Шацкая Д.В. Горение пропано-воздушных смесей под воздействием импульсно-периодического С02-лазера. // Традиционное V Совещ. по магн. и плазм. аэ-родин. в аэрокосм. приложениях, 7-10 апреля 2003 г. / Москва, ИВТ РАН, С. 58-59.

44. Инициирование воспламенения горючей газовой смеси в замкнутом объёме излучением мощного импульсного С02-лазера / Казанцев С.Ю., Кононов И.Г., Коссый И.А., Попов Н.А., Тарасова Н.М., Фирсов К.Н. // Квантовая электроника.-2012. Том 42; №1. - С. 65-70.

45. Высокоморная О.В., Кузнецов Г.В., Стрижак П.А. Численное исследование особенностей тепломассопереноса при зажигании жидкого конденсированного вещества лазером // Тепловые процессы в технике.-2011. Том 3; №3.-С. 113-117.

46. Воспламенение горючей газовой смеси в замкнутом объёме, инициированное свободно локализованной лазерной искрой / Казанцев С.Ю., Кононов И.Г., Коссый И.А., Тарасова Н.М., Фирсов К.Н. // Физика плазмы.-2009. Том 35; №3. - С. 281-288.

47. Аномально долгоживущие плазмоиды, генерируемые поверхностной лазерной искрой в горючих газовых смесях / Коссый И.А., Силаков В.П., Тарасова Н.М., Д. Ван Ви. // Физика плазмы.-2006. Том 32; №4. - С. 382-384.

48. Tretyakov P.K., Vorontsov S.S., Tupikin A.V. Effect of pulse-periodic CO2-laser radiation on premixed combustion of hydrocarbon fuels: Nonequilibrium processes // Combustion and Flame.-2005. Vol. 1; pp. 74-83.

49. Козлов Г.И., Кузнецов В.А., Сокуренко А.Д. Сильное воздействие мощного излучения С02-лазера на горение пропано-воздушных смесей // Письма в ЖТФ.-1990. Том 16; Вып.9. - С. 55-58.

50. Структура диффузионных пропиленовых сажестых и бессажевых пламён при облучении лазером / Ли Ч.Б., Ли В., О К.Ч., Шин Х.Д., Ён Д.-К // Физика горения и взрыва.-2006. Том 42; С. 74-81.

51. Глова А.Ф., Лысиков А.Ю., Зверев М.М. Особенности взаимодействия лазерного излучения с газопылевой средой // Квантовая электроника.-2009. Том 39; №6. - С. 537.

52. Андрухова Т.В., Потехин Е.Ю. Динамика размеров и температуры аэрозольных частиц в мощных оптических полях при пониженном давлении // Известия Алтайского государственного университета.-1999.-№1 (11). - С. 1-4.

53. Андрухова Т.В., Букатый В.И. Экспериментальные исследования испарения частиц в вакууме под действием С02-лазера // Известия Алтайского государственного университета.-2002. - №1 (23). - С. 99-103.

54. Эффективность лазерной обработки материалов в присутствии пламени и водной среды / Гвоздев С.В., Глова А.Ф., Дубровский В.Ю. и др. // Перспективные материалы.-2013. С. 225-232. Поглощение и рассеяние лазерного излучения диффузионным пламенем авиационного керосина / Гвоздев С.В.,

Глова А.Ф., Дубровский В.Ю. и др. // Квантовая электроника.-2012. Том 42; №4. - С. 350-354.

55. Прохождение интенсивного лазерного излучения сквозь диффузионное пламя горящей нефти / Гвоздев С.В., Глова А.Ф., Дубровский В.Ю. и др. // Квантовая электроника.-2015. Том 45; №6. - С. 582-584.

56. Gvozdev S.V., Glova A.F., Dubrovskii V.Yu., Durmanov S.T., Krasyukov A.G., Lysikov A.Yu., Smirnov G.V. Influence of water medium and flame on the processes of laser materials treatment // Proc. 6-th Int. Conf. on Advanced Optoelectronics and Lasers (CAOL2013), Sept. 9-13, 2013 / Sudak. pp.88-90.

57. Gvozdev S.V., Glova A.F., Dubrovskii V.Yu., Durmanov S.T., Krasyukov A.G., Lysikov A.Yu., Smirnov G.V., Pleshkov V.M. Laser irradiation diffusion in flame of burning hydrocarbons and the effectiveness of metals remote cutting // ICONO / LAT 2016, Sept.26-30, 2016 / Minsk, Belarus, Conference Program.- p. 66, report LTuK58.

58. Laser irradiation diffusion in flame of burning hydrocarbons and the effectiveness of metals remote cutting / Gvozdev S.V., Glova A.F., Dubrovskii V.Yu., Durmanov S.T., Krasyukov A.G., Lysikov A.Yu., Smirnov G.V., Pleshkov V.M. // Журнал прикладной спектроскопии.-2016. Том 83; № 6-16. - С. 507-508.

59. Гейдон А. Спектроскопия пламён. - М.: ИИЛ, 1959. - 382 с.

60. Хитрин А.Н. Физика горения и взрыва. - М.: Издательство МГУ, 1957. - 450 с.

61. Пустовалов Г.Е. Погрешности измерений. Методическая разработка по общему физическому практикуму. - М: МГУ, 2001. - 17.

62. Лебедева В.В. Техника оптической спектроскопии. - М.: Издательство МГУ, 1977. - 384 с.

63. Франк-Каменецкий Д.А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике. -М.: Наука, 1987. - 502 с.

64. О механизме дистанционной резки металлов излучением С02-лазера / Антонова Г.Ф., Гладуш Г.Г., Красюков А.Г., Косырев Ф.К., Родионов Н.Б. // Теплофизика высоких температур.-2000. Том 38; №3. - С. 501-506.

65. Межерис Р. Лазерное дистанционное зондирование. - М.: «Мир», 1987.-550 с.

66. Д. Маркузе. Оптические волноводы. - М.: Мир, 1974. - 576 с.

67. Делоне Н.Б. Взаимодействие лазерного излучения с веществом. - М.: «Наука», 1989. - 280 с.

68. Физико-химические и эксплуатационные свойства реактивных топлив: Справочник / Под ред. Н.Ф. Дубовкина. М.: Химия, 1985, - 240 с.

69. Райзер Ю.П. Основы современной физики газоразрядных процессов. - М.: «Наука», 1980. - 416 с.

70. Нанесение покрытий при лазерном облучении газопылевой среды / Глова А.Ф., Лысиков А.Ю., Нелюбин С.С., Перетятько П.И., Рыжков Ю.Ф., Турун-даевский В.Б. // Ядерная физика и инжиниринг.-2014. Том 5; №11-12. - С. 1024-1032.

71. Савельев И.В. Курс общей физики. Том 3. Оптика, атомная физика, физика атомного ядра и элементарных частиц. - М.: Наука, 1970. - 537 с.

72. Спектральная пирометрия (обзор) / Магунов А.Н. // Приборы и техника экс-перимента.-2009. №4. - С. 5-28.

73. Малышев В.И. Введение в экспериментальную спектроскопию. - М.: Наука, 1979. - 478 с.

74. Photophoresis of aerosol particles / Chernyak V., Beresnev S. // J. Aerosol Sci.-1993. Vol. 24; №7. - pp. 857-866.

75. Ландсберг Г.С. Общий курс физики. Оптика. - М.: Наука, 1976.-926 с.

76. Таблицы физических величин / Под ред. И.К. Кикоина. М.: Атомиздат, 1976.

77. Гвоздев С.В. Глова А.Ф. Дубровский В.Ю. Дурманов С.Т. Красюков А.Г. Лы-сиков А.Ю. Смирнов Г.В. Плешков В.М. // III Международная конференция «Лазерные, плазменные исследования и технологии ЛаПлаз-2017», 24-27 января 2017 г. / Россия, НИЯУ МИФИ. Сборник научных трудов. - 240 с.

78. Attenuation of laser radiation by the flame of burning hydrocarbons and efficiency of remote cutting of metals / Gvozdev S.V., Glova A.F., Dubrovskii V.Yu., Dur-manov S.T., Krasyukov A.G., Lysikov A.Yu., Smirnov G.V., Pleshkov V.M. // Journal of Physics: Conf. Series.-2017. Vol. 941.

79. Дистанционная резка металлов лазерным излучением повышенной интенсивности / Гвоздев С.В., Глова А.Ф., Гладуш Г.Г. и др. // Перспективные мате-риалы.-2017; №4.- С. 44-54. Remote processing of metals with laser radiation with increased intensity / Gvozdev S.V., Glova A.F., Gladush G.G., Dubrovskii V.Yu., Durmanov S.T., Krasyukov A.G., Lysikov A.Yu., Smirnov G.V., Pleshkov V.M. // Inorganic Materials: Applied Research.-2017. Vol. 8; №5.- pp. 795-801.

80. Glova A.F., Gvozdev S.V., Gladush G.G., Dubrovskii V.Yu., Durmanov S.T. Krasyukov A.G., Lysikov A.Yu., Smirnov G.V., Pleshkov V.M. Remote processing of metals with an increased laser radiation intensity // Proc. of CA0L2016, Sept.12-15, 2016 / Ukraine, Odessa. pp. 8-10.

81. Григорьянц А.Г., Соколов А.А. Лазерная резка металлов. - М: Высшая школа, 1988.-127 с.

82. Гладуш Г.Г., Смуров И.Ю. Физические основы лазерной обработки материалов. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2017. - 592 с.

83. Гладуш Г.Г., Глова А.Ф., Красюков А.Г. и др. Исследование механизмов пробивания отверстий излучением непрерывного волоконного лазера в стальных пластинах // XI конф. «Лазеры и лазерно-информационные технологии: Фундаментальные проблемы и применения» (ILLA2014), 29 сент.-3 окт., 2014 г. / Россия, Шатура. Секция лазерные технологии обработки материалов. Тезисы докладов.- С. 18-19.

84. Исследование механизмов пробивания отверстий излучением непрерывного волоконного лазера в стальных пластинах / Гладуш Г.Г., Глова А.Ф., Голо-вичёв В.И., Гвоздев С.В., Красюков А.Г., Лысиков А.Ю., Рерих В.К., Таран М.Д. // Известия РАН. Серия физическая.-2016. Том 80; №4. - С. 434-438.

85. Батанов В.А., Фёдоров В.Б. Вымывание жидкой фазы - новый механизм формирования кратера при плоском развитом испарении металлической мишени лазерным лучом // Письма в ЖЭТФ.-1973. Том 17; Вып.7 - С. 348-351.

86. Веденов А.А., Гладуш Г.Г. Физические процессы при лазерной обработке материалов. Энергоатомиздат. - М.: Наука, 1985.- 208 с.

87. Лазерная электронно-лучевая обработка материалов. Справочник / Под ред. Н.Н. Рыкалин, А.А. Углов, И.В. Зуев, А.Н. Кокора. М.: Машиностроение, 1985. - 496 с.

88. Глова А.Ф., Лысиков А.Ю. Сверление и резка тонких металлических пластин в воде излучением импульсно-периодического Nd:YAG лазера // Квантовая электроника.-2011.- Том 41; №10. - С. 906-910.

89. Изучение механизма резки сталей слабосфокусированным излучением импульсно-периодического СО2-лазера / Гладуш Г.Г., Дробязко С.В., Родионов Н.Б. и др. // Квантовая электроника.-2000.- Том 30; №12. - С. 1072-1076.

90. У. Дьюли. Лазерная технология и анализ материалов. - М.: «Мир», 1986. - 504 с.

91. Удельная энергия лазерного разрушения ряда строительных материалов / Журба В.М., Иванов В.Н., Кобилов И.М., Митькин В.М. // Оптический жур-нал.-2007. Том 74; №8. - С. 61-65.

ПРИЛОЖЕНИЕ. ПУБЛИКАЦИИ АВТОРА, В КОТОРЫХ ОПУБЛИКОВАНЫ ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ.

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

А1. Поглощение и рассеяние лазерного излучения диффузионным пламенем авиационного керосина / Гвоздев С.В., Глова А.Ф., Дубровский В.Ю. и др. // Квантовая электроника, 2012, т. 42, №4, с. 350-354.

Absorption and scattering of laser radiation by the diffusion flame of aviation kerosene / Gvozdev S.V., Glova A.F., Dubrovskii V.Yu., Durmanov S.T., Krasyukov A.G., Lysikov A.Yu., Smirnov G.V., Solomakhin V.B. // Quantum Electronics, 2012, Vol.42, No.4, pp. 350-354.

А2. Прохождение интенсивного лазерного излучения сквозь диффузионное пламя горящей нефти / Гвоздев С.В., Глова А.Ф., Дубровский В.Ю. и др. // Квантовая электроника, 2015, т. 45, №6, с. 582-584.

Propagation of intense laser radiation through a diffusion flame of burning oil / Gvozdev S.V., Glova A.F., Dubrovskii V.Yu., Durmanov S.T., Krasyukov A.G., Lysikov A.Yu., Smirnov G.V., Pleshkov V.M. // Quantum Electronics, 2015, Vol.45, No.6, pp. 582-584.

А3. Laser irradiation diffusion in flame of burning hydrocarbons and the effectiveness of metals remote cutting / Gvozdev S.V. Glova A.F. Dubrovskii V.Yu. Durmanov S.T., Krasyukov A.G. Lysikov A.Yu. Smirnov G.V. Pleshkov V.M. // Журнал прикладной спектроскопии, 2016, т. 83, № 6-16, с. 507-508.

А4. Эффективность лазерной обработки материалов в присутствии пламени и водной среды / Гвоздев С.В., Глова А.Ф., Дубровский В.Ю., Дурманов С.Т., Красюков А.Г., Лысиков А.Ю., Смирнов Г.В. // Перспективные материалы. Специальный выпуск №14, 2013, с. 225-232.

А5. Attenuation of laser radiation by the flame of burning hydrocarbons and efficiency of remote cutting of metals / Gvozdev S.V., Glova A.F., Dubrovskii V.Yu., Durmanov S.T., Krasyukov A.G., Lysikov A.Yu., Smirnov G.V., Pleshkov V.M. // Journal of Physics: Conf. Series.-2017. Vol. 941.

А6. Remote processing of metals with laser radiation with increased intensity / Gvozdev S.V., Glova A.F., Gladush G.G., Dubrovskii V.Yu., Durmanov S.T., Krasyukov A.G., Lysikov A.Yu., Smirnov G.V., Pleshkov V.M. // Inorganic Materials: Applied Research.-2017. Vol. 8; №5. - pp. 795-801.

А7. Исследование механизмов пробивания отверстий излучением непрерывного волоконного лазера в стальных пластинах / Гладуш Г.Г., Глова А.Ф., Голо-вичёв В.И., Гвоздев С.В., Красюков А.Г., Лысиков А.Ю., Рерих В.К., Таран М.Д. // Известия РАН. Серия физическая.-2016. Том 80; №4. - С. 434-438.

Статьи и материалы конференций:

А8. Gvozdev S.V., Glova A.F., Dubrovskii V.Yu., Durmanov S.T., Krasyukov A.G., Lysikov A.Yu., Smirnov G.V. Efficiency of laser materials processing in presence of water medium and flame / The XIX Int. Symp. on high Power Laser System and Application, Istanbul, 10-14 Sept. 2012. Scientific Program, Report S7-2.

А9. Гвоздев С.В., Глова А.Ф., Дубровский В.Ю., Дурманов С.Т., Красюков А.Г., Лысиков А.Ю., Смирнов Г.В. Эффективность лазерной обработки материалов в присутствии пламени и водной среды / Программа XV Международной научной конференции «Физико-химические процессы при селекции атомов и молекул», 1-5 окт. 2012 г., Звенигород, с.23.

А10. Gvozdev S.V., Glova A.F., Dubrovskii V.Yu., Durmanov S.T., Krasyukov A.G., Lysikov A.Yu., Smirnov G.V. Influence of water medium and flame on the processes of laser materials treatment // Proc. 6-th Int. Conf. on Advanced Optoelectronics and Lasers (CA0L2013), Sept. 9-13, 2013 / Sudak. pp. 88-90.

А11. Rodin A.V., Gvozdev S.V., Glova A.F., Dubrovskii V.Yu., Durmanov S.T., Krasyukov A.G., Lysikov A.Yu. Smirnov G.V. Propagation of laser radiation through diffusion flames / The 21th annual Int. Conf. on Advanced Laser Technologies, ALT'13, Budva, Montenegro 16-20 Sept, 2013. Book of Abstracts, p. 93.

А12. Gvozdev S.V., Glova A.F., Dubrovskii V.Yu., Durmanov S.T., Krasyukov A.G., Lysikov A.Yu., Smirnov G.V. Influence of water medium and flame on the processes of laser materials treatment / The 20th Int. Symp. on high Power Laser System and Application, 25-29 Aug. 2014, Chengdu, China, Conf. Program, p. 17.

А13. Гладуш Г.Г., Глова А.Ф., Красюков А.Г. и др. Исследование механизмов пробивания отверстий излучением непрерывного волоконного лазера в стальных пластинах // XI конф. «Лазеры и лазерно-информационные технологии: Фундаментальные проблемы и применения» (ILLA2014), 29 сент.-3 окт., 2014 г. / Россия, Шатура. Секция лазерные технологии обработки материалов. Тезисы докладов.- С. 18-19.

А14. Glova A.F., Gvozdev S.V., Gladush G.G., Dubrovskii V.Yu., Durmanov S.T. Krasyukov A.G., Lysikov A.Yu., Smirnov G.V., Pleshkov V.M. Remote processing of metals with an increased laser radiation intensity // Proc. of CA0L2016, Sept.12-15, 2016 / Ukraine, Odessa. pp. 8-10.

А15. Gvozdev S.V., Glova A.F., Dubrovskii V.Yu., Durmanov S.T., Krasyukov A.G., Lysikov A.Yu., Smirnov G.V., Pleshkov V.M. Laser irradiation diffusion in

flame of burning hydrocarbons and the effectiveness of metals remote cutting // ICONO/LAT 2016, Sept.26-30, 2016 / Minsk, Belarus, Conference Program. - p. 66, report LTuK58.

А16. Гвоздев С.В., Глова А.Ф., Дубровский В.Ю., Дурманов С.Т., Красюков А.Г., Лысиков А.Ю., Смирнов Г.В., Плешков В.М. III Международная конференция «Лазерные, плазменные исследования и технологии ЛаПлаз-2017», 2427 января 2017 г., Россия, НИЯУ МИФИ. Сборник научных трудов, с. 240.