Рис. 4. Распределение плотности потока лазерного излучения
q
Laz
(
1
) и
широкополосного собственного излучения лазерного факела в спектральных
группах
hν
1
(
2
) и
hν
3
(
3
) в момент времени
t
= 0
,
92
мкс при воздействии
hν
2
меньше радиуса пятна облучения мишени. Такого рода расчеты также
относительно правильно моделируют плазмодинамические процессы
вблизи оси лазерного факела или в случае равномерного по поверх-
ности мишени воздействия лазерного излучения. При этом последний
случай воздействия лазерного излучения соответствует плоскому ва-
рианту разлета лазерного факела. Таким образом, одномерные расчеты
дают возможность оценить влияние пространственного фактора на ха-
рактеристики лазерной плазмы.
Результаты проведенных расчетов указывают на сложную внутрен-
нюю структуру (зависящую от интенсивности лазерного излучения,
термодинамических параметров окружающей газовой среды, тепло-
физических свойств материала мишени) плазменного образования ла-
зерного факела, формирующегося вблизи металлической мишени.
В случае рассмотрения первой группы одномерных расчетов
(
q
Laz
= 2
·
10
7
Вт
/
см
2
,
E
Laz
= 0
,
3
Дж,
t
Laz
= 500
нс), отдельные ре-
зультаты которых приведены на рис. 3, 4, структура лазерного факела
может быть описана следующим образом:
•
внешней границей, отделяющей плазменное образование от не-
возмущенной газовой среды, является ударная волна, которая на ри-
сунках обозначена цифрой
5
;
•
вблизи поверхности мишени формируется волна разрежения, со-
стоящая из слоя паров и плазмы материала преграды с температурой
более низкой, чем температура последующего плазменного слоя;
•
внутри плазменного образования располагается контактная гра-
ница, на рисунках обозначенная цифрой
4
. Она отделяет плазму мате-
риала мишени от плазмы окружающей газовой среды. Очевидно, что
плазмодинамические и спектрально яркостные параметры существен-
но изменяются при переходе через контактную границу.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2009. № 4 63
