Publication: Исследование процессов инициирования лазерного нагрева дисперсной среды из прозрачного диэлектрика
Дата
2024
Авторы
Лисенков, В. В.
Осипов, В. В.
Платонов, В. В.
Тихонов, Е. В.
Journal Title
Квантовая электроника
Journal ISSN
Volume Title
Квантовая электроника
Издатель
Аннотация
Проведены экспериментальные исследования формирования лазерного факела при воздействии излучения волоконного иттербиевого лазера с длиной волны 1.065 мкм на прессованные микропорошки из прозрачных диэлектрических материалов (MgF2, CaF2, SiO2, BaF2, MgAl2O4, Al2O3, Nd :Y2O3, YSZ и TiO2). Теоретически исследовано распространение излучения иттербиевого лазера в вышеуказанных мишенях. Показатели преломления исследуемых материалов находятся в диапазоне 1.38 – 2.48. В результате расчетов получено, что сочетание интерференции и рассеяния излучения в среде из микронных частиц приводит к усилению интенсивности в локальных участках на один-два порядка по сравнению с интенсивностью падающего излучения. Показано, что с ростом показателя преломления материала частиц это усиление возрастает. Предполагается, в подобных локальных максимумах запускаются как нелинейные механизмы поглощения лазерного излучения, способствующие забросу электронов в зону проводимости, так и процессы ударной ионизации, приводящие к лавинообразному росту концентрации электронов в этой зоне. В результате материал начинает нагреваться вплоть до абляции. Численно рассчитаны характерные времена указанного процесса для разных материалов. Результаты расчетов неплохо согласуются с экспериментальными данными.
Описание
Ключевые слова
Численное моделирование , Диффузия электронов , Ударная ионизация , Электромагнитное поле , Диэлектрик , Лазерный факел
Цитирование
Исследование процессов инициирования лазерного нагрева дисперсной среды из прозрачного диэлектрика / Лисенков В. В. [и др.] // Квантовая электроника,- 2024. - 54, 9. - С. 575-581