Рассеяние и поглощение мощного лазерного излучения в малоплотных пористых средах различной микроструктуры

• Автор: Янковский, Георгий Маркович
• Шифр специальности: 01.04.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Троицк
• Количество страниц: 140 с. : ил.

ГЛАВА 1. Обзор работ по тематике диссертации.

Анализ состояния вопроса и постановка задачи

исследований

ГЛАВА 2. Экспериментальная база исследований

2.1 Лазерная система установки “Мишень”

2.2 Камеры взаимодействия и исследуемые мишени

2.3 Диагностический комплекс

2.4 Методы и средства диагностики спектров рассеяния лазерной плазмы

2.5 Калибровка и синхронизация диагностик

ГЛАВА 3. Исследование рассеяния и поглощения мощного лазерного

излучения в модельных экспериментах по облучению плёночных мишеней.

3.1 Эксперименты по облучению лавсановых плёнок лазерным излучением высокой интенсивности
3.2 Эксперименты по облучению лавсановых плёнок, лазерным излучением сравнительно малой интенсивности
3.3 Эксперименты с наклонным падением лазерного
пучка на мишень
3.4 Эксперименты по облучению многоплёночных мишеней
ГЛАВА 4. Экспериментальные исследования рассеяния мощного
лазерного излучения в малоплотных пористых средах
4.1 Эксперименты по облучению малоплотных сред
4.2 Обсуждение экспериментальных результатов

4.3 Диагностика плазмы на основе
спектрально-временных измерений
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Диссертационная работа посвящена экспериментальным исследованиям процессов рассеяния и поглощения мощного лазерного излучения в малоплотных пористых материалах с различной микроструктурой, применение которых в конструкциях мишеней, используемых в Лазерном Термоядерном Синтезе (ЛТС), разработках рентгеновских лазеров, исследованиях по физике высоких плотностей энергии и изучении свойств и поведения веществ при экстремальных нагрузках, представляется весьма перспективным и открывает новые возможности успешного решения перечисленных проблем. Разработка и применение в качестве основного диагностического метода спектроскопических измерений излучения, рассеиваемого лазерной плазмой в апертуру фокусирующей линзы, позволило не только получить ценную информацию о свойствах и поведении образующейся в пористых материалах плазмы, но и существенно расширить представления о механизмах нелинейных процессов рассеяния и поглощения, реализуемых при взаимодействия мощного лазерного излучения с неоднородной высокотемпературной плазмой.
Начало серьезных целенаправленных теоретических и экспериментальных исследований, посвященных нелинейным процессам взаимодействия мощного лазерного излучения с плазмой следует отнести к 70-ым годам прошлого столетия, когда бурное развитие получили работы по проблеме Лазерного Термоядерного Синтеза (ЛТС) [11Сильный и достаточно сложный отклик плазмы на мощные световые поля приводит к развитию таких нелинейных явлений, как распадные параметрические неустойчивости, вынужденное рассеяние Манделыптама-Бриллюэна (ВРМБ), вынужденное комбинационное (рамановское) рассеяние (ВКР), генерация гармоник, самофокусировка и

Каждая из вакуумных камер представляет собой сферу диаметром 1300 мм, с окном для ввода лазерного пучка и многочисленными окнами и люками для диагностичкских целей. В центре обеих камер распологается узел крепления мишеней, представляющий собой специально разработанную механическую конструкцию с кассетой, содержащей несколько мишеней (3-6), которая позволяла без нарушения в камере вакуумных условий выставлять с высокой точностью очередную мишень в заданное положение.
В качестве мишеней использовались образцы малоплотных пористых материалов (агар^С^НиО^п; вспененный полистирол-[СН]П) различной толщины (от 100 до 400 мкм) и средней плотности (от 2 до 30 мг/см3) и различные плёночные мишени. На рисунке 2.2.1 представлены фотографии образцов пористого вещества различной структуры, полученные с помощью электронного микроскопа. Отчётливо видна разница в структуре материала. Агар состоит из хаотически расположенных твёрдотельных нитей и плёнок с толщиной микронного и субмикронного масштаба и представляет собой структуру с порами открытого типа. Вспененный полистирол представляет собой квазиупорядоченную ячеистую среду, в которой стенками практически замкнутых ячеек являются твёрдотельные плёнки.
^ ЖЛВ1 !

к А
1
4 Эк И
10 мкм.

1 ДИш 11Ц Ш ■ |В '§ '4%
а б
Рис. 2.2.1. Образцы мапоплотных пористых материалов (10 мг/см3): агар-(а) и вспененный полистирол-(б).