Исследование оптических характеристик конденсированных сред радиационно-газодинамических систем высокой плотности мощности в вакуумных условиях - page 5

Рис. 4. Спектральная яркость
В
н
(
1–
3
) и яркостная температура
Т
я
(
4
)
в ВУФ-области спектра приповерхност-
ной лазерной плазмы плоской (CH
2
O)
n
-
мишени, средние по полосам поглоще-
ния ксенона (
1, 4
), гелия (
2
), оксида азота
(
3
) при
λ
и
= 1
,
06
мкм,
Е
и
170
Дж
диаграммы направленности
уменьшается до
θ
20
. Инте-
грирование диаграммы напра-
вленности (для нормального
угла падения) в пределах по-
лусферы дает значения полно-
го коэффициента отражения:
R
(
λ
1
)
55
%. Результаты этих
измерений, так же как и от-
носительно слабая зависимость
диаграммы направленности от
угла ориентации мишени при
I
0
>
5
10
7
Вт/см
2
, соответству-
ют теоретически анализируе-
мым в [8] для более высоких
значений
I
0
и коррелируют с
особенностями динамики волны
поглощения лазерного излуче-
ния на длине волны
λ
1
10
,
6
мкм и
λ
2
1
,
06
мкм в газово-плазменном
слое у полимерной мишени в вакууме, спектрально-яркостные ха-
рактеристики которого иллюстрируются рис. 4, когда при пороговых
интенсивностях воздействия
I
0
(
λ
)
образуется светоиндуцированная
детонационная ударная волна (УВ). Оценки плазменных параметров
в условиях генерации УВ при
I
0
> I
0
(
λ
1
)
показывают существование
внутри области поглощения лазерного излучения (между фронтом
УВ и плоскостью Жуге) плазменных зон с критической концен-
трацией электронов (
n
e
крит
>
10
10
см
3
для лазерного излучения с
λ
1
10
,
6
мкм, что является причиной сильного отражения лазерно-
го излучения, наблюдаемого экспериментально. При увеличении
I
0
плотность электронов должна превышать критическую уже непосред-
ственно на фронте УВ и поглощение лазерного излучения в этом слу-
чае возможно лишь в узком неравновесном релаксационном слое на ее
фронте; однако при высоких интенсивностях потока лазерного излу-
чения происходит переход от гидродинамического к радиационному
механизму распространения волны поглощения, что сопровождается
размытием фронта волны ионизации за счет появления перед УВ слоя
прогретого газа, поглощающего лазерное излучения [6], что и явля-
ется причиной наблюдаемого уменьшения коэффициента отражения
от приповерхностной зоны при дальнейшем росте
I
0
(
t
)
. При низких
значениях плотностей потока (
I
0
< I
0
)
вследствие возрастания вре-
мени плазмообразования
t
п
увеличивается вклад в полные потери за
счет отражения лазерного излучения непосредственно от поверхности
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2008. № 3
41
1,2,3,4 6,7
Powered by FlippingBook