基于阴影法的脉冲CO2激光Sn等离子体羽辉膨胀特性研究

• 作者: 吴涛 王世芳 王新兵 谭荣
• 来源期刊: 中国激光
• 学科: 物理学
• 关键词: 激光光学 激光等离子体 羽辉膨胀 阴影法 缓冲气体
• 年，卷（期）: 2013,（1）
• 所属期刊栏目: 激光器与激光光学
• 页码范围: 36-40
• 页数: 5页
• 分类号: O53
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL201340.0102003

摘要

基于阴影法测量了脉冲CO2激光Sn等离子体羽辉在缓冲气体中的膨胀特性,得到了羽辉边界位置及其等离子体碎屑动能随延时的变化规律,并利用修正的阻力扩散模型拟合了实验数据.研究表明,在入射激光脉冲能量为400 mJ,脉冲半峰全宽为75 ns,缓冲空气气压为1000 Pa时,初期(延时小于100 ns)Sn等离子体羽辉边界的膨胀速度可以达到3 cm/μs,随着延时的增加,由于背景气体分子的热碰撞阻力作用,羽辉粒子的速度急剧下降,后期(延时大于800 ns)羽辉碎屑离子膨胀速度降到了0.3 cm/μs.修正的阻力扩散模型拟合的结果表明等离子体羽辉膨胀的极限尺寸xst=15.2 mm,实验测试结果表明,羽辉碎屑粒子运动的极限距离约为16 mm,理论模型与实验结果吻合较好.