Проблемы взаимодействия лазерного излучения с веществом

.                                                                (5)

Для конкретизации задачи сформулируем условия однозначности, т.е. начальные и граничные условия.

Начальное условие определяется заданием закона распределения температуры внутри тела в начальный момент времени. В данном случае предполагаем, что до начала процесса облучения температура во всех точках среды одинакова и равна температуре окружающей среды :

.                                                                                  (6)

В случае нестационарного температурного поля () необходимо при точной формулировке задачи применять граничные условия четвертого рода. С начала и в течение всего процесса обработки на поверхности материала функционирует тепловой источник круглой формы с удельной мощностью , причем подводимая источником мощность полностью расходуется на нагрев тела.

Таким образом, граничное условие уравнения теплопроводности:

| x=0.                                                                        (7)

Аналитическое решение нестационарного уравнения теплопроводности (5) в одномерном случае с заданными начальным (6) и граничным (7) условием будет иметь вид:

.                    (8)

На основании полученного распределения температурного поля (8) можно определить оптимальные режимы лазерного воздействия на исходные минеральные соединения и подобрать параметры лазерного излучения (длительность воздействия, энергия в импульсе, диаметр пучка, фокусное расстояние, время воздействия) для получения частиц вещества максимального размера, что облегчает их последующее извлечение. 
Заключение

Технологии обогащения с помощью лазера очень перспективны, активно идут работы по использованию лазера при обогащения урана. Также способ лазерной обработки, использованный в пункте 2 показал, что при облучении боксита возможно перераспределение вещества с концентрацией определенных элементов и образованием новых фаз. Такие образом лазерная обработка может использоваться для подготовки минерального вещества к обогатительным процессам, а также для создания новых промпродуктов.

Использованная литература

1. А. В. Вахрушев "Минералого-технологические особенности тонкодисперсной составляющей бокситов тимана" // Диссертация, Институт геологии Коми НЦ УрО РАН, 2010.

2. Н. А. Леоненко  "Физическая модель взаимодействия лазерного излучения с дисперсными минеральными средами при использовании непрерывного силового источника лазерного излучения", статья, ФГБУН ИГД ДВО РАН, 2013.

3.О. Б. Котова, А. П. Петраков, Е. М. Тропников "Способ синтеза алмазов", заявка № 2008126637 от 30.06.2008.

4. Веб-сайт http://atomicexpert.com.

5. Веб-сайт http://www.livestream.ru.