Том 22, номер 11, статья № 1

Аннотация:

Приведены результаты экспериментального исследования рефракции поддерживающего лазерного излучения в непрерывном оптическом разряде (НОР), стабилизированном в сфокусированном лазерном луче (f/4,4) и коаксиальном потоке газа при атмосферном давлении. Одновременно регистрировалось пространственное распределение интенсивности оптического излучения плазмы НОР и распределение интенсивности поддерживающего НОР лазерного излучения (M₂ = 6,6), прошедшего через плазму. Рефракция лазерного излучения на угол до 0,06 рад наблюдалась при малых скоростях потока, когда граница плазмы находилась в сечении лазерного луча, имеющем размер, близкий к поперечному размеру плазмы. Состояние НОР в этом случае неустойчиво, при дальнейшем уменьшении скорости потока развивались колебания и плазма гасла. В основном диапазоне скоростей потока от 1,5 до 10 м/с и выше плазма была устойчива, а рефракция лазерного излучения не превышала нескольких миллирадиан и не влияла на характеристики плазмы.

Ключевые слова:

непрерывный оптический разряд, НОР, лазерный плазмотрон, поглощение и рефракция лазерного излучения в плазме

Список литературы:

1. Райзер Ю.П. О возможности создания светового плазмотрона и необходимой для этого мощности // Письма в ЖЭТФ. 1970.Т.11.№3.С.195-199.
2. Генералов Н.А., Зимаков В.П., Козлов Г.И., Масюков В.А., Райзер Ю.П. Непрерывно горящий оптический разряд // Письма в ЖЭТФ. 1970. Т. 11. № 9. С. 447-449.
3. Fowler M.C., Smith D.C. Ignition and maintenance of subsonic plasma waves in atmospheric pressure air by cw CO₂ laserradiation and their effect on laser beam propagation // J. Appl. Phys. 1975. V. 46. N 1. P. 138-150.
4. Герасименко М.В., Козлов Г.И., Кузнецов В.А. Лазерный плазмотрон // Квант. электрон. 1983. Т. 10. № 4. С. 709-717.
5. Генералов Н.А., Захаров А.М., Косынкин В.Д., Якимов М.Ю. Устойчивость непрерывного оптического разряда в потоке атмосферного воздуха // Физ. горения и взрыва. 1986. Т. 22. № 2. С. 91-94.
6. Суржиков С.Т. Физическая механика газовых разрядов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Е. Баумана, 2006. 640с.
7. Keefer D.R. Laser sustained plasmas // Laser-induced plasmas and applications
/ L.J. Radziemski, D.A. Cremers, eds. N.Y.: Marcel Dekker, 1989. P. 169-206.
8. Алексеева И.В., Будник А.П., Жеребцов В.А., Зродников А.В., Суржиков С.Т. Непрерывный оптический разряд в термоэмиссионном преобразователе энергии лазерного излучения в электрическую энергию // Письма в ЖТФ. 1999. Т. 25. Вып. 7. С. 90-95.
9. Большаков А.П., Востриков В.Г., Дубровский В.Ю., Конов В.И., Косырев Ф.К., Наумов В.Г., Ральченко В.Г. Лазерный плазмотрон для бескамерного осаждения алмазных пленок // Квант. электрон. 2005. Т. 35. № 4. С. 385-389.
10. Глова А.Ф., Лебедев Ф.В., Ярцев В.П. О влиянии рефракции лазерного излучения на плазму оптического разряда // Квант. электрон. 1985. Т. 12. № 12. С. 2471-2473.
11. Козлов Г.И., Кузнецов В.А. Влияние на режим горения оптического разряда рефракции лазерного излучения на плазме разряда // Письма в ЖТФ. 1994. Т. 20. Вып. 5. С. 46-50.
12. Райзер Ю.П., Силантьев А.Ю., Суржиков С.Т. Двумерные расчеты непрерывного оптического разряда в потоке атмосферного воздуха (оптического плазмотрона) // Теплофиз. высок. температур. 1987. Т. 25. № 3. С. 454-461.
13. Будник А.П., Вакуловский А.С., Попов А.Г., Суржиков С.Т. Математическое моделирование оптического разряда, движущегося по лучу СО₂-лазера в режиме медленного горения с учетом рефракции излучения // Мат. моделир. 1996. Т. 8. № 5. С. 4-25.
14. Keefer D., Welle R., Peters C. Power absorption in laser sustained argon plasmas //AIAA J. 1986. V. 24. N 10. P. 1663-1669.
15. Chen X., Mazumder J. Emission spectroscopy of cw CO₂ laser-sustained argon plasma: effects of gas flow speed // J. Appl. Phys. 1989. V. 66. N 12. P. 5756-5762.
16. Szymanski Z., Peradzynski Z., Kurzyna J. Free burning laser-sustained plasma in a forced flow // J. Phys. D. 1994. V. 27. N 10. P. 2074-2079.
17. Зимаков В.П., Кедров А.Ю., Кузнецов В.А., Соловьев Н.Г., Шемякин А.Н., Якимов М.Ю. Возбуждение быстропроточных лазеров методами комбинированного разряда // Оптика атмосф. и океана. 2008. Т. 21. № 8. С. 669-673.
18. International standard ISO 11146-1:2005. Lasers and laser-related equipment. Test methods for laser beam widths, divergence angles and beam propagation ratios. Part 1: Stigmatic and simple astigmatic beams. 2005.
19. Graham M.P., Weckman D.C. A comparison of rotating-wire- and rotating-pinhole-type laser beam analyzers when used to measure pulsed Nd:YAG laser beams // Meas. Sci. Technol. 1995. V. 6. N 10. P. 1492-1499.
20. Масюков В.А., Шлехта И. Диагностика свободной аргоновой струи плазмотрона по сплошному и интегральному излучению / Препр. ИПМ АН СССР (М.). 1985. № 244. 40 с.
21. Козлов Г.И., Кузнецов В.А., Масюков В.А. Лучистые потери аргоновой плазмы и излучательная модель непрерывного оптического разряда // Ж. эксперим. и теор. физ. 1974. Т. 66. Вып. 3. С. 954-964.