Исследование радиационно-газодинамических процессов оптического пробоя и генерации лазерных детонационных волн - page 4

Рис
. 2.
Зависимость времени плаз
-
мообразования
t
п
от плотности
мощности излучения для газово
-
плазменных потоков различного
химического состава
:
— (C
2
F
4
)
n
при
p
0
10
3
Па
;
— (C
2
F
4
)
n
при
p
0
2
,
5
·
10
3
Па
;
H
— Al
при
p
0
4
·
10
3
Па
;
O
— Al
при
p
0
3
·
10
4
Па
На рис
. 2
приведены эксперимен
-
тальные данные о зависимости поро
-
гов плазмообразования от длительно
-
сти лазерного импульса
.
Из рисунка
видно
,
что порог образования плазмы
снижается более чем на два порядка
при увеличении длительности лазер
-
ного импульса от
t
и
10
7
до
t
и
4
×
×
10
3
с
,
а затем остается приблизи
-
тельно постоянным вплоть до непре
-
рывного режима воздействия лазерно
-
го излучения
(
т
.
е
.
при больших дли
-
тельностях импульса устанавливает
-
ся квазистационарный режим взаимо
-
действия лазерного излучения с плос
-
кими мишенями
).
Измерения порогов
плазмообразования показывают так
-
же
,
что пороги для различных метал
-
лов и диэлектриков отличаются не бо
-
лее чем в
5–6
раз и
,
как правило
,
возра
-
стают при многократном
(
импульсно
-
периодическом
)
воздействии на одну
и ту же зону мишени
,
что объясняется
очисткой ее поверхности от примесей и уменьшением числа дефектов
структуры и микронеоднородностей
.
В вакуумных условиях измерение порогов оптического пробоя
(
I
0
)
проводилось путем последовательного уменьшения энергии лазерных
импульсов
Е
и
вплоть до исчезновения плазменной зоны у мишени
.
Время образования плазмы
t
п
определялось с помощью электронно
-
оптического фотохронографа
,
а также по искажению формы импульса
лазерного излучения
,
отраженного от мишени
,
и с помощью электри
-
ческого зонда
,
работающего в режиме ионного тока насыщения
.
В результате генерации ВТИ
(
плазмообразования у мишени
)
проис
-
ходит смена режимов взаимодействия лазерного излучения с конденси
-
рованной мишенью
переход волны развитого испарения в ВТИ или
(
и
)
в волну фотоионизации
,
фронт волны ионизации
,
как и фронт вол
-
ны испарения
,
движется вглубь мишени
,
энерговыделение во фронте
ВТИ приводит к квазинепрерывному плазмообразованию и разлету на
-
гретой плазмы за фронтом волны из зоны взаимодействия
.
Полученные количественные данные
(
рис
. 3,
см
.
рис
. 2)
о порогах
плазмообразования у легкоаблирующих диэлектрических мишеней
(
из
72
ISSN 1812-3368.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. “
Естественные науки
”. 2004.
4
1,2,3 5,6,7,8,9,10,11,12
Powered by FlippingBook