Caracterización de las Distribuciones de Energía Cinética en los Iones Producidos por Ablación Láser de Metales

Abstract

*autor a quien debe ser dirigida la correspondencia ResumenSe han determinado las distribuciones de energía cinética de los iones producidos por ablación láser pulsada de nanosegundos, sobre Al, Cu y Fe a 532 nm en el vacío. El sistema experimental utilizado es un espectrómetro de masas dotado de un analizador electrostático de energías y un tubo de vuelo. Los perfiles de energía obtenidos se ajustan a distribuciones de Maxwell-Boltzmann con una componente de Coulomb debida a la aceleración de los iones por el intenso campo eléctrico producido tras la emisión de electrones. A fluencias bajas de láser las distribuciones son sencillas, pero a fluencias elevadas el comportamiento es complejo, con recombinaciones e ionizaciones. El estudio de estas distribuciones permite obtener una valiosa información acerca de los procesos que dan lugar a la formación de los iones y de las mejores condiciones para obtener haces de iones de energía cinética predeterminada con fines tecnológicos. Palabras clave: ablación láser, plasmas, energías cinéticas, ionización de metales, iones Characterization of Kinetic Energy Distributions of Ions Produced by Laser Ablation Of Metals AbstractKinetic energy distributions have been determined for ions produced by laser ablation with 532 nm nanosecond pulses on Al, Cu and Fe in vacuum. The experiments were carried out in a mass spectrometer that includes an electrostatic energy analyzer and a flight tube. The energy profiles obtained fit Maxwell-Boltzmann distributions with a Coulomb component, which reveals that ions are accelerated by the intense electric field produced after electrons are emitted. While at low laser fluences simple distributions are observed, the behaviour is more complex at higher fluences, due to the presence of recombination and ionization processes. The study of these energy distributions allows obtaining valuable information about the processes that produce the ions and of the best experimental conditions necessary to produce ion beams with specific kinetic energies for technological applications.