Морфология объёмных «лазерных» повреждений в ЩГК

После воздействия лазерным излучением в центральной части повреждённой зоны исследовавшихся монокристаллов наблюдались дефекты, параметры которых несколько различались для разных материалов (таблица 5.1).

Рисунок 5.2 - «Лазерные» полости в KCl. Вид дефекта в плоскости: а) нормальной лучу лазера; б) параллельной лучу лазера

При исследовании образцов, расколотых вдоль оптической оси, в отражённом свете с помощью короткофокусного объектива было однозначно установлено, что дефекты являются полостями с тёмным налётом на стенках (рисунок 5.2). Форма этих полостей близка к сферической, однако, вдоль оси воздействующего лазерного луча у них наблюдалась слегка вытянутая грибовидная форма с расширением в сторону

источника излучения, причём это характерно для большинства исследованных дефектов независимо от материала образца. Практически от каждой «лазерной» полости отходили одна или несколько микротрещин по плоскостям спайности {100}. Длина их обычно составляла 10÷40 мкм, но иногда доходила до 1 мм и более. Небольшие микротрещины в физике разрушения хрупких материалов принято называть докритическими, так как после возникновения они обычно не развиваются дальше и не приводят к катастрофическому разрушению образца [178]. Микротрещины, расположенные ортогонально направлению лазерного луча, зачастую приобретали округлую форму (рисунок 5.3).

Рисунок 5.3 - Микротрещина на полости в KCl, ортогональная направлению лазерного луча

Изредка наблюдались полости с отходящими от них криволинейными микротрещинами, расположенными вдоль кристаллографических плоскостей {ПО}.

При превышении порога возникновения плазменного образования в 2÷3 раза в образцах очень часто возникали так называемые катастрофические разрушения, зачастую приводившие к полной деструкции исследуемого монокристалла, что не позволило нам измерить, как намечалось в программе эксперимента, зависимость

размера возникших полостей от плотности энергии воздействующего лазерного излучения. Такие разрушения являлись результатом образования магистральных трещин длиной 10÷40 мм, отходящих от полостей и, во многих случаях, выходящих на поверхность образца. Детали ручейкового узора таких трещин часто декорировались продуктами испарения. При этом полость либо не наблюдалась совсем (рисунок 5.4а), либо имела размеры значительно меньшие, чем в среднем по образцу (рисунок 5.46).

а) Поверхность скола, ортогонального лучу, при микровзрыве на включении в KCl, декорированная продуктами испарения

б) Полость в RbI. Трещина, ортогональная лучу, декорирована продуктами испарения

Рисунок 5.4 - Разрушения в кристаллах при существенном превышении порога возникновения плазменного образования

Полости являются источниками значительных внутренних напряжений. В поляризованном свете вокруг пор выявлены 12-лепестковые розетки двойного лучепреломления (рисунки 3.12, 5.5), свидетельствующие о значительном градиенте внутренних напряжений. Лучи розеток ориентированы вдоль кристаллографических направлений . Длина их обычно достигала 0,8÷l,2 мм. Методом избирательного травления вокруг полостей выявлялись дислокационные розетки, сходные с классическими розетками, возникающими при надавливании на монокристалл индентором [194].

173

Рисунок 5.5 - Лазерная полость в KCl

5.3