|
|
|
| Межотраслевая Интернет-система поиска и синтеза физических принципов действия преобразователей энергии | |
Стартовая страница |
О системе |
Технические требования |
Синтез |
Обучающий модуль |
Справка по системе |
Контакты |
 | Лазерная искра |
 | |
Анимация
0
Описание
Лазерная искра (оптический или световой пробой) относится к классу явлений оптические разряды - газоразрядные явления, аналогичные электрическим разрядам в газе, возникающие в воздухе или других газах под действием мощных световых (лазерных) полей. До изобретения лазеров изучались и использовались газовые разряды в полях более низких частот, чем оптические: в постоянном электрическом поле, в ВЧ-, в СВЧ-полях. Лазерная техника открыла физике газового разряда оптический диапазон.
Лазерная искра - оптический пробой газа, при котором происходит бурное нарастание ионизации ранее не ионизованного газа (в отличие от непрерывного оптического разряда, где под действием светового излучения осуществляется поддержание в газе уже имеющегося ионизованного состояния).
Лазерная искра (оптический пробой) возникает, когда интенсивность лазерного излучения I превосходит некоторое пороговое значение Ith. Пороговое значение Ith зависит от рода газа, давления, частоты света.
Обнаружение эффекта в 1963 г. стало возможным благодаря созданию лазера с модулированной добротностью, который дает очень мощный, т. н. гигантский импульс (длительность около 30 нс, энергия 1 Дж, мощность 30 МВт). Оптический пробой происходит, когда интенсивность излучения или средне-квадратичное электрическое поле световой волны превосходят некоторые пороговые значения 109 МВт/м2, 6Ч108 В/м2. Как показали измерения, видимая вспышка, свидетельствующая о пробое, появляется, если в области фокуса линзы рождается ~ 1013 электронов. Эта вспышка не является просто рассеянным излучением лазера, так как она легко наблюдается через узкополосные интерференционные фильтр, которые предназначены для исключения света лазера с данной длиной волны. При этом вспышка сопровождается сильным звуком образующейся ударной волны.
Ключевые слова
Разделы наук
Применение эффекта
Пробой газа в постоянном или СВЧ поле существенно облегчается в присутствии интенсивного лазерного излучения. Это позволило создать хорошие разрядники с лазерным поджигом, направленный пробой, при котором обычный искровой разряд развивается вдоль светового канала и не обязательно ориентирован по вектору постоянного поля. Оптический пробой сильно облегчается, если происходит вблизи поверхности твердых тел; при этом пороговая интенсивность может быть на несколько порядков ниже - т. н. низкопороговый пробой.
Реализации эффекта
Получение лазерной искры с помощью схемы модуляции добротности с вращающейся диафрагмой (рис. 1).
Получение лазерной искры
Рис. 1
Обозначения:
1 - зеркало резонатора;
2 - активная среда;
3 - диафрагма;
4 - электроды для анализа электрических зарядов во вспышке.
Получение лазерной искры - схема электрооптической модуляции добротности с помощью ячейки Поккельса (рис. 2).
Получение лазерной искры
Рис. 2
Обозначения:
1 - зеркало резонатора;
2 - активная среда;
3 - поляризатор;
4 - ячейка Поккельса;
5 - анализатор.
Литература
1. Райзер Ю.П. Физика газового разряда.- М.: Наука, 1992.
2. Зайдель Г.В., Островская Г.В. Лазерная искра в газах., 1973.- Т.3.- С.579.
3. Физическая энциклопедия.- М.: Большая Российская энциклопедия, 1992.- Т.3.- С.448-451.
| Стартовая страница О системе Технические требования Синтез Обучающий модуль Справка по системе Контакты | |
 |
|
| Copyright © 2008 РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина | |
