Laser - Surface Interactions

این کتاب در مورد برهمکنش تابش لیزر با سطوح مختلف در پارامترهای متغیر تابش است. به عنوان یک اصل اساسی طبقه بندی، سطح انرژی یا شدت تعامل تابش لیزر با سطوح را انتخاب کردیم. این دو مشخصه تابش لیزر، مهمترین پارامترهایی هستند که کل طیف فرآیندهایی را که در طول برهمکنش با امواج الکترومغناطیسی روی سطوح رخ می‌دهند، تعریف می‌کنند.

این اولین کتابی است که طیف کاملی از برهمکنش‌های سطح لیزر را در بر می‌گیرد که بر اساس دامنه‌های شدت لیزر مورد استفاده متمایز می‌شوند. این واکنش سطح را از شدت لیزر بسیار ضعیف (~1 W cm-2) تا شدت های نسبیتی (~1020 W cm-2 و بالاتر) ترکیب می کند. این کتاب اطلاعات اولیه در مورد لیزرها را ارائه می‌کند و خواننده را با کاربردهای متداول تعاملات سطح لیزری (پرینترهای مرتبط با لیزر، اسکنرها، بارکدخوان‌ها، دیسک‌ها، پردازش مواد، نظامی، هولوگرافی، پزشکی و غیره) و استفاده‌های غیرعادی از لیزرها آشنا می‌کند. فرآیندهای روی سطوح تحت تأثیر لیزر (حفاظت از هنر، فاصله یاب و سرعت سنج، اکتشافات فضا و زمین، مهندسی سطح و فرسایش و غیره). کاربردهای علمی برهمکنش‌های لیزر-سطح (غیرخطی‌های نوری سطح، طیف‌سنجی رامان تقویت‌شده سطح، نانوساختار سطح، تشکیل نانوشکل‌ها و خوشه‌ها، لیزرهای اشعه ایکس و تولید هارمونیک از سطوح) از دیدگاه روابط نزدیک بین ویژگی‌های سطح و ماده، که سنگ بنای بسیاری از مطالعات مواد است.

جدید رویکرد توسعه‌یافته در برهمکنش‌های لیزر - سطح با ارتباط بین مطالعات علمی مرتبط است. با کاربردهای متعدد برهمکنش‌های سطح لیزر که در فصل‌های مختلف با دامنه‌های شدت لیزر از هم جدا شده‌اند. ما آخرین دستاوردها در این زمینه را ارائه می دهیم. این کتاب اطلاعات ارزشمندی را برای طیف های مختلف آمادگی خواننده برای موضوعات مرتبط با لیزر (از خوانندگان ناآماده گرفته تا دانشجویان، مهندسان و محققان، متخصصان و دانشگاهیان) ارائه می دهد.

This book is about the interaction of laser radiation with various surfaces at variable parameters of radiation. As a basic principle of classification we chose the energetic or intensity level of interaction of laser radiation with the surfaces. These two characteristics of laser radiation are the most important parameters defining entire spectrum of the processes occurring on the surfaces during interaction with electromagnetic waves.

This is a first book containing a whole spectrum of the laser-surface interactions distinguished by the ranges of used laser intensity. It combines the surface response starting from extremely weak laser intensities (~1 W cm-2) up to the relativistic intensities (~1020 W cm-2 and higher). The book provides the basic information about lasers and acquaints the reader with both common applications of laser-surface interactions (laser-related printers, scanners, barcode readers, discs, material processing, military, holography, medicine, etc) and unusual uses of the processes on the surfaces under the action of lasers (art conservation, rangefinders and velocimeters, space and earth explorations, surface engineering and ablation, and others). The scientific applications of laser-surfaces interactions (surface optical nonlinearities, surface enhanced Raman spectroscopy, surface nanostructuring, nanoripples and clusters formation, X-ray lasers and harmonic generation from the surfaces) are discussed from the point of view of the close relations between the properties of surface and matter, which is a cornerstone of most of studies of materials.

The novelty of the approach developed in Laser - Surface Interactions is related with the interconnection of scientific studies with numerous applications of the laser-surface interactions separated in different chapters by the ranges of laser intensities. We present most recent achievements in this field. The book provides valuable information for different ranges of reader's preparedness to the laser-related topics (from unprepared readers, to students, engineers and researchers, professionals and academics).