Caracterisation du plasma cree lors de l'interaction laser cible metallique : role du plasma dans le transfert d'energie entre le faisceau laser et le metal

La maitrise et le controle des procedes de traitement des materiaux par laser necessitent la comprehension des mecanismes d'initiation et de developpement du plasma forme lors de l'interaction laser-cible en presence d'un gaz ambiant. Le plasma, obtenu dans le cas de l'irradiation d'une cible de titane par un laser tea-co#2 pulse, a ete caracterise et son evolution spatio-temporelle suivie par spectroscopie d'emission. L'expansion de la vapeur metallique apres la phase plasma a ete detectee par fluorescence induite par laser. Les mesures ont ete faites en variant systematiquement les parametres intervenants dans le processus d'interaction, c'est-a-dire: la forme temporelle de l'impulsion laser, son energie, la pression du gaz ambiant et la nature du gaz (he, ar, n#2). Les resultats experimentaux ont ete compares avec les seuils d'intensite de vaporisation et d'initiation du plasma determines respectivement a l'aide d'un modele thermique et d'un calcul base sur la balance d'energie des electrons. L'analyse des surfaces irradiees par microscopie electronique ainsi que la comparaison avec les observations du plasma ont permis de caracteriser l'interaction plasma-surface et de definir le role du plasma dans le couplage d'energie entre le faisceau laser et la surface. En atmosphere d'azote l'interaction conduit a la synthese superficielle du nitrure de titane