Исследование радиационно-газодинамических процессов оптического пробоя и генерации лазерных детонационных волн - page 10

характерным для него поглощением падающего излучения непосред-
ственно за фронтом ударной волны (рис. 8). В условиях плоской (ква -
зиодномерной) геометрии распространения волны поглощения лазер-
ного излучения параметры перехода от светодетонационного режима
к режиму дозвуковой радиационной волны соответствуют результатам
теоретических расчетов [13], что позволяет количественно характери-
зовать спектрально-энергетические условия переходных режимов воз-
действия. Таким образом, осуществлением различных режимов генера -
ции ЛДВ и распространения волн поглощения (с изменением величины
массового расхода ˙ m (t) , крутизны передних фронтов лазерных импуль -
сов τи , τ 00
и и геометрии облучения Eи /S0 ≈ ˙ m( t)) можно управлять их
динамикой.
Зависимости скоростей волн поглощения от плотности потока мощ -
ности лазерного излучения (рис. 9, см. рис. 7) позволяют определить
пороги возникновения сверхзвуковых ударных волн: низкие пороги
(т.е. оптимальные условия для генерации сверхзвуковых радиацион -
ных волн) имеют место в средах с низкими потенциалами ионизации .
Если интенсивность ниже пороговой для оптического пробоя, то бы -
строе перемещение плазменного фронта не связано с волной пробоя,
движение которой от фокуса вдоль расширяющегося лазерного пучка
происходит благодаря последовательному достижению порога пробоя
в различных сечениях пучка при нарастании интенсивности излучения
в лазерном импульсе. Однако, как установлено в работах [17, 18], по -
роговое значение I ∗
0 снижается под действием собственного излучения
плазмы. Это объясняется тем, что ультрафиолетовое излучение плазмы
ионизирует окружающий газ, а образовавшиеся фотоэлектроны облег-
чают развитие электронной лавины в поле лазерного излучения. Тогда
Рис. 9. Зависимость максимальной
скорости волны поглощения в потоке
(СН2О)n при I0 ≈ 8,5 · 1077 Вт/см2;
◦ — экспериментальные данные
для наблюдаемой быстрой вол-
ны поглощения реализуется наи-
более вероятный механизм рас-
пространения: ультрафиолето -
вое излучение плазмы, созда -
вая затравочные фотоэлектроны
перед фронтом волны, обеспе -
чивает передвижение границы
лавинной ионизации навстречу
лазерному излучению и вовлече-
ние новых порций газа в волну
(теоретическая модель такой бы-
строй волны ионизации описана
в работах [14, 20]), т.е. распро-
78 ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2004. № 4