Медленное горение лазерной плазмы и оптические разряды

• Автор: Федоров, Вадим Борисович
• Шифр специальности: 01.04.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 391 c. : ил

1. Общая характеристика диссертации

2. Краткий обзор предшествующих работ

НЕОДИМОВЫЕ ЛАЗЕРЫ С ВЫСОКОЙ ВЫХОДНОЙ ЭНЕРГИЕЙ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МОЩНОГО ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ МИЛЛИСЕКУНДНОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТИ С ВЕЩЕСТВОМ

ГЛАВА I. ТРЕХКАНАЛЬНАЯ ЛАЗЕРНАЯ УСТАНОВКА НА СТЕКЛЕ

С НЕОДИМОМ С ЭНЕРГИЕЙ ИЗЛУЧЕНИЯ 10 кДж В МИЛЛИСЕКУНДНОМ ИМПУЛЬСЕ

1.1.Измерения выхода люминесценции неодима в силикатном стекле и их значение для описания процессов накачки лазерных стекол
1.2.Электрические свойства ксеноновой плазмы в трубчатых газоразрядных лампах накачки больших размеров
1.3.Создание установки и генерация миллисекундных импульсов лазерного излучения с суммарной энергией на мишени 10 нДк
Выводы

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОКАНАЛЬНЫХ ЛАЗЕРОВ ИЗ

МОДУЛЕЙ Г0С-Ю00

2.1.Применение теории стационарной генерации для описания энергетики излучения лазерных
схем из стандартных модулей
2.2. Модули Г0С-Ю00Б в трехканальной установке и режим квазинепрерывного миллисекундного импульса
2.3.Повышение направленности излучения отдельного канала установки
2.4.Пределы фокусировки лучей большой апертуры сферической оптикой и получение в миллисекундном импульсе интенсивностей излучения на мишени до 100 ГВт/см^
2.5.Модернизация конструкции установки и результаты по расширению области достигнутых на ней параметров лазерного излучения
Выводы
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ МИЛЛИ-СЕКУНДНОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТИ С ПЛАЗМОЙ В ГАЗОВЫХ СРЕДАХ
ГЛАВА 3. МЕДЛЕННОЕ ГОРЕНИЕ ЛАЗЕРНОЙ ПЛАЗМЫ
3.1.Лазерная искра в режиме медленного горения 3.2.Одномерная модель медленного горения оптически тонкой плазмы в луче лазера
а). Баланс энергии в плазме.
б).Распространение лазерной волны медленного горения в газе.
в). Об аналогии равновесной ионизации газа лазерным излучением с химическим тепловым взрывом Н.Н.Семенова
3.3.Микросекундный оптический пробой газов и последующее поддержание плазмы лазерным излучением

... 84 •. •

а). Пороги пробоя газов микросекундными пичками излучения неодимового лазера в режиме свободной генерации.
б). Поддержание плазмы пробоя газов при интенсивности излучения неодимового лазера
"''I ГВт/см^
3.4.Обзор результатов по медленному горению лазерной плазмы, полученных в 70-ые годы
Выводы
ГЛАВА 4. ГАЗОДИНАМИКА МЕДЛЕННОГО ГОРЕНИЯ ОПТИЧЕСКОГО РАЗРДДА
4.1.Оптический разряд с установившейся картиной движения газа
а). Формирование и распространение фронтов разряда после лазерного поджига.
б). Задача о движении фронта медленного горения в бесконечной трубе
4.2.Начальная стадия оптического разряда при лазерном поджиге
а). Гидродинамическая релаксация горячей зоны оптического пробоя воздуха.
б). Механизм разрыва плазменного столба в зоне зажигания разряда.
в). Распространение оптического разряда внутри лазерного луча
4.3.Методы диагностики и результаты исследования газовых потоков в окрестности фронтов оптического разряда

ние зарядом и разрядом конденсаторов осуществлялись с пульта управления установкой.
На основную лазерную установку (рис.2) подавалась энергия сначала 18, а затем 16 (В связи с переходом от схемы из 9 шестиламповых осветителей Г0С-Ю00 на схему из 12 четырехламповых Г0С-Ю00Б) секций конденсаторной батареи. Остальная энергия питала экспериментальный стенд, где проводились исследования одноканальных лазеров с целью улучшения их параметров и повышения возможностей установки в целом.
Описанная лазерная установка содержала большое количество различных элементов, поэтому особое внимание было обращено на обеспечение надежности ее работы, достаточной для выполнения серии экспериментов по изучению взаимодействия мощных световых потоков с веществом. Надежность работы установки была обеспечена отбором и испытанием ламп в осветителе, мягким закреплением их в осветителе, подбором уровня напряжения и мощности поджига ламп, предохранением посеребренных зеркальных покрытий осветителей от окисления под действием света ламп путем заполнения внутреннего объема осветителей азотом, а также целым рядом других мер. В результате основной причиной снижения уровня энергии генерации и отказа установки было лишь разрушение (обгорание) поверхности торцов лазерных стержней из-за несовершенства конструкции их крепления в осветителе. Двухлетний опыт эксплуатации установки показал, что возможно получение максимальной энергии около 10 кДж в среднем (54-10) раз, энергии 5 кДж - 50 раз без замены ламп, активных элементов и отражателей осветителей.
В дальнейшем эти параметры были существенно улучшены.
Метод сложения излучения одноканальных неодимовых лазеров для физических исследований по взаимодействию мощного оптичес-