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Communication Dans Un Congrès Année : 2022

Ondes de choc générées par laser à une interface liquide solide

Résumé

L’ablation d’une cible à une interface solide liquide génère des ondes de choc se propageant dans la cible, dans le liquide, mais également à l’interface solide-liquide. Les ondes de surface peuvent également se coupler au liquide, générant des fronts d’onde en forme de cônes de Mach dans le liquide. Nous avons développé un système d’imagerie par ombroscopie résolu en temps à l’échelle de la nanoseconde afin d’observer la propagation dans le liquide des différents fronts d’onde, en poursuivant deux objectifs : (i) la mesure de la pression générée au point d’ablation et (ii) la mesure des modules d’élasticité de la surface de l’échantillon. Concernant le premier objectif, nous exploitons le fait que l’onde hémisphérique générée par l’ablation de la cible est supersonique durant les cinquante premières nanosecondes. Ainsi, à partir de la conservation de la quantité de mouvement et de l’équation d’état déterminée par Rice et Walch, il est possible de remonter à la pression au point d’ablation [A. Chemin et al., Appl. Surf. Sci. 574, 151592, 2022]. Concernant le second objectif, l’observation de l’angle que forme les « cônes de Mach » avec la surface de l’échantillon permet de mesurer facilement la vitesse de propagation des ondes de surface, information traditionnellement compliqué à obtenir. Ainsi, nous pouvons mesurer la vitesse de l’onde de Rayleigh fuyante, ainsi que de l’onde longitudinal se propageant à l’interface. Ces deux mesures permettent de déduire le module d’Young ainsi que le coefficient de Poisson de la cible. Cette approche permet d’envisager l’élaboration d’un dispositif donnant simplement les modules d’élasticité de surface d’un échantillon [Demande de brevet n° 2105079]. Pour des échantillons homogènes, nos mesures ont été confirmées par des mesures acoustiques de type écho d’impulsion.
Fichier non déposé

Dates et versions

hal-03848090 , version 1 (10-11-2022)

Identifiants

  • HAL Id : hal-03848090 , version 1

Citer

David Amans, Mehdi Fawaz, Arsène Chemin. Ondes de choc générées par laser à une interface liquide solide. 16ème Congrès Français d'Acoustique, CFA2022, Société Française d'Acoustique; Laboratoire de Mécanique et d'Acoustique, Apr 2022, Marseille, France. ⟨hal-03848090⟩
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