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레이저빔 조사에 의한 Al 금속표면과 기체의 물리적 상호작용에 관한 연구
권명희(M. H. Kwon),박인호(I. H. Park),김남춘(N. C. Kim),서동만(D. M. Seu),최성을(S. E. Choi) 한국진공학회(ASCT) 1994 Applied Science and Convergence Technology Vol.3 No.3
본 연구에서는 Al 금속 표변에 CW CO₂ 레이저 범의 조사시 표면 온도의 증가에 따른 표면과 기체 분자의 계면사이에서 발생하는 다양한 물리적 현상을 측정하였다. 온도 증가에 따른 계면에서의 물리적 현상은 Al 표면에 힘의 변화를 초래하는데, 이 힘의 변화를 시간에 따라 정확하게 측정하고, 측정한 힘을 온도와 연계하여 분석하면 계면의 상호작용에 의한 물리적 현상을 설명할 수 있다. 즉 레이저와 표면의 상호작용은 레이저 강도에 따라 기체와 표면 사이의 에너지 및 선운동량의 전달, 표면 흡착 원자의 방출 및 표면 물질의 증발 등으로 구분되는데, 이러한 상호 작용시 수반되는 힘의 변화를 이용하여 Al 금속 표면에 대한 기체 종류별 Momentum Accommodation Coefficient (MAC)를 계산하였고, Al 표면에 흡착된 원자의 종류, 갯수 벚 결합 에너지를 구하였다. In this study, we have investigated various physical phenomena between gas molecules and Al surface which is experienced temperature increasing by irradiation of CW CO₂ laser beam. The surface has force change during the interactions with gas molecules at the interface. We can explain those physical interactions from the accurate measurement and analysis of those changed forces with surface temperature. Those interactions can be categorized in 3 different phenomena, energy and momentum transfer at the interface, desorption of adsorbed molecules and ablation of materials at the surface, depend on laser intensity. Using these force changes by the gas-surface interaction, we can calculate momentum accommodation coefficient of different gases and number and binding energy of adsorbed molecules at the Al surface.
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