24664.納秒脈沖誘導(dǎo)空氣及金屬等離子體膨脹動力學(xué)研究

1、分類號：UDC：密級：亟扯編號：——納秒脈沖誘導(dǎo)空氣及金屬等離子體膨脹動力學(xué)研究Swellingkineticsofnanosecondpulsedplasmainducedbyairandmetal學(xué)位授予單位及代碼：絲壹堡王太堂(!Q!墨魚2學(xué)科專業(yè)名稱及代碼：光堂(Q2Q2QZ2研究方向：超迭邀左生翅廈擔(dān)互佳旦申請學(xué)位級別：亟指導(dǎo)教師：直勛副塾援研究生：塑逝遣論文起止時(shí)間：201109—_201312摘要本文主要從實(shí)驗(yàn)中研究了納秒

2、脈沖誘導(dǎo)空氣及金屬等離子體膨脹動力學(xué)研究，并從理論上對等離子體的膨脹過程在理論上進(jìn)行了分析。第一，建立了利用高速相機(jī)ICCD拍攝單脈沖激光擊穿空氣和聚焦到金屬靶材的成像法實(shí)驗(yàn)裝置，從而得到了產(chǎn)生的等離子體在空間的演化過程，對于在不同條件下產(chǎn)生的等離子體羽體的位移和速度變化進(jìn)行對比分析討論。第二，建立了熒光法觀察單脈沖激光擊穿空氣及聚焦到金屬靶材的實(shí)驗(yàn)裝置，對產(chǎn)生的等離子體對探測光能量的吸收過程進(jìn)行研究。在成像法觀察等離子體在空間的演化過

3、程，可以知道在主脈沖激光擊穿空氣和聚焦到金屬靶材上時(shí)，在等離子體最初形成時(shí)期，主脈沖的作用能量越大，等離子體的膨脹速度越大，一段時(shí)間后，大能量的沖擊波膨脹速度比小能量的膨脹速度衰減明顯，這也是導(dǎo)致等離子體通道的坍塌的原因之一。在其他條件相同情況下，聚焦到銅靶材產(chǎn)生的等離子體羽體的膨脹速度最小，而擊穿空氣時(shí)產(chǎn)生的等離子羽體體膨脹速度最大。在用熒光法觀察單脈沖激光擊穿空氣及聚焦到金屬靶材的實(shí)驗(yàn)中，我們得到了當(dāng)主脈沖能量一定的情況下?lián)舸┛諝猱a(chǎn)

4、生的等離子體擴(kuò)散的距離最遠(yuǎn)，在主脈沖激光能量為50mJ擊穿空氣的情況下，等離子體軸向激光入射方向膨脹距離最大可達(dá)3mm，而在主脈沖激光能量為50mJ的情況下，聚焦到鋁靶材時(shí)，擴(kuò)散距離只能達(dá)到2mm，而同樣條件下主脈沖激光作用在銅靶上，擴(kuò)散距離還不到lmm，這說明不同靶材在作用激光能量相同的情況下，產(chǎn)生的等離子體膨脹距離是不一樣的，在分別擊穿空氣、聚焦鋁靶材和聚焦到銅靶材的情況下，擊穿空氣產(chǎn)生的等離子體膨脹距離最遠(yuǎn)。關(guān)鍵詞：激光等離子體，