گسترش پلاسما در فرایند برهم‌کنش لیزر- هدف

در این مقاله رفتار پلاسمای ناشی از برهم­کنش تپ کانونی شده­ی لیزر Nd:YAG با پهنای میانگین ns30 و انرژی mJ140 با هدف مس با استفاده از روش سایه­نگاری مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. برای این منظور گسترش پلاسما در محیط هوا در محدوده­ی فشاری 760 تا 4-10×2 تور به کمک هماهنگ دوم لیزر با پهنای ns 10 در طول موج nm532 مورد کاوش قرار گرفته است. ترکیب نتایج تجربی و مدل هیدرودینامیکی پلاسما نشان می­دهد که برای فشار محیط 1 اتمسفر، دما و فشار پلاسما در نخستین لحظات برهم­کنش در نزدیکی سطح هدف به ترتیب، تا 30 الکترون ولت و 104×7 اتمسفر افزایش می­یابد. در این حالت، چگالی نسبی پلاسمای حاصل در طی تپ برهم­کنش حدود 6 برابر چگالی هوا در فشار متعارفی است. با کاهش فشار محیط از 760 تور به حدود 50 تور، به تدریج موج ضربه­ای به موج رقیق­شدگی تبدیل می­شود و برای فشارهای کم­تر از 0.1  تور تنها یک ناحیه­ی چگال در نزدیکی سطح هدف با چگالی بیش از ≈3.94×1021 cm-3  قابل مشاهده است.