Файл: Райзер Ю.П. Лазерная искра и распространение разрядов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 178

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Глава 2.

Опыты с

газами не малой плотности.......................

 

• . .

.

55

7.

Влияние различных параметров на пороговые поля. . .

 

56

 

7.1. Давление.....................................................................................

 

 

 

 

 

56

 

7.2.

Ч астота.......................................................................................

 

 

 

 

 

63

 

7.3.

Размеры ф окуса

........................................................................

 

 

 

 

66

 

7.4.

Импульсыразной

длительности...........................................

 

 

 

 

71

8.

Смеси г а з о в ........................................................................................

 

 

 

 

 

72

 

8.1.

Эффект Пеннинга в смеси неона

и а р гон а ....................

 

72

 

8.2. Другие смеси.......................................................................

 

 

 

 

76

 

9. Сверхкороткие (пикосекундные) импульсы ......................

 

77

 

10. Одновременное действие лазерного импульса иСВЧ-поля.

 

81

11.

Взаимодействие лазерного импульса с ионизованным газом и

 

 

эффекты нелинейного поглощения........................................

 

 

 

82

 

 

11.1. Эксперимент......................................................................

 

 

 

 

82

 

 

11.2.

Физические причины «просветления»

и

«потемнения»

 

 

п л а зм ы .........................................................................................

 

 

 

 

 

85

 

Глава 3.

Кинетическое уравнение для электронов

в

поле.........

87

 

12.

Уравнение Больцмана для электронного

г а з а .............

87

 

 

12.1. Функция распределения электронов.................................

 

 

 

87

 

12.2. Формулировка

кинетического

уравнения....................

 

88

 

12.3.

Интеграл столкновений.......................................................

 

 

 

 

90

13.

Классическое уравнение для энергетического спектра элек­

93

 

тронов ...................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

13.1. Вывод уравнения из кинетического

...............................

 

 

93

 

13.2.

Параметр разложения и пределы применимости . .

.

96

 

13.3.

Неупругие столкновения и диффузионные потери .

.

97

 

13.4. Проводимость и диэлектрическая постоянная................

 

99

14.

Квантовое

уравнение

и переход к кл асси ке........................

 

100

 

14.1. «Блуждания» по оси энергии................................................

 

 

 

 

100

 

14.2. Диффузионное приближение.................................................

 

 

 

 

103

 

14.3. Классический п р е д е л ............................................................

 

 

 

 

105

Глава 4.

Решения

кинетического уравнения и расчеты пробивающих

108

 

п о л е й ..................................................................................................

 

 

 

 

 

 

15.

Стационарный спектр электронов в допороговых полях, оп­

108

 

ределяемый действием упругих столкновений........................

 

 

15.1.

Кинетическое уравнение и элементарная теория . .

.

108

 

15.2. Распределения Маргенау и Дрюйвестейна........................

 

111

16.

Электронная лавина

и частота ионизаций

в

оптических

и

ИЗ

 

СВЧ -полях..........................................................................................

 

 

 

 

 

 

16.1. Постановка упрощенной задачи .........................................

 

 

 

114

 

16.2.

Решение для случая мгновенной ионизации возбужден­

119

 

ных атом ов..........................................................................................

 

 

 

 

 

 

16.3. Решение для случая, когда возбужденные атомы не

120

 

ионизую тся.........................................................................................

 

 

 

 

 

 

16.4. Постоянное поле и законы п о д о б и я ................................

 

 

 

123

16.5.Влияние возбуждения молекулярных колебаний . . . 124

16.6.Численные решения квантового и классического ки­

нетических уравнений................................

125

306


 

"16.7. Сверхснлыше

оптические п о л я ........................................

128

17.

Расчеты пороговых полей..............................................................

130

 

17.1. Случай

быстрой ионизации возбужденных атомов . .

130

 

17.2. Случай

существенных потерь на возбуждение................

131

 

17.3. О роли ионизации возбужденных атомов ударами элек­

136

 

тронов .................................................................................................

 

 

 

17.4.

Нерешенные вопросы .....................................................................

137

Глава 5.

Разреженные газы

• ....................................................................

139

18.

Многоквантовый фотоэффект........................................................

139

 

18.1.

Эксперимент

..........................................................................

139

 

18.2.

Вычисление

вероятностей..................................................

143

 

18.3.

Сравнение

с .............................................

экспериментом

147

Часть II

РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАЗРЯДОВ И ПОДДЕРЖАНИЕ ПЛАЗМЫ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ ПОЛЯМИ

19.

Механизмы распространения и аналогия с горением . . . .

148

Глава 6.

Основные режимы распространения и их реализация в по­

155

 

лях лазерных ч астот....................................................................

 

 

 

 

 

 

20.

Световая детонация..........................................................................

 

 

 

 

 

 

155

 

20.1.

Первые

 

измерения

скорости и температуры . . . .

155

 

20.2.

Ударная

адиабата

волны

поглощения света ................

157

 

20.3.

Детонационный и сверхдетонационные

режимы . . .

161

 

20.4.

Пределы

детонации..............................................................

 

 

 

 

 

164

 

20.5.

О возможности детонации на других

частотах . . .

168

21.

Лазерная искра

после

первичного

п р о б о я ............................

 

169

22.

Волна п р обоя ....................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

175

23.

Принудительное

поджигание

лазерной

искры

и «световое

180

 

горение»...............................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23.1. Эксперименты и их интерпретация................................

 

 

180

 

23.2. «Сжигание»

светового л у ч а ..............................................

 

 

 

 

184

24.

Равновесный

 

теплопроводностный режим типа

медленного

186

 

горен и я ...............................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24.1. Общая

постановка

задачи ................................................

 

 

 

 

186

 

24.2. Постановка в предельных

случаях слабого и сильного

194

 

поглощения...........................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24.3. Пределы и скорости светового

горения........................

 

198

 

24.4.

Волна

без потерь..................................................................

 

 

 

 

 

206

25.

24.5. Волна

с

потерями.................................................................

 

 

теплопроводностный

213

Сверхзвуковой,

«сверхдетонационный»

217

26.

реж им ...................................................................................................

 

 

теплообмена

 

 

 

 

Режим лучистого

 

 

 

 

219

 

26.1. Постановка

задачи................................................................

 

 

 

 

 

219

 

26.2.

Приложение к лазерной искре . .

 

 

221

Глава 7.

Поддержание

плотной

плазмы полями

различных частот

224

27. Непрерывно горящий оптический разряд ................................

 

 

225

 

27.1.

Оптический генератор плазмы

...........................................

 

 

 

225

307


 

27.2. Оценка порога для сфокусированного луча . . . .

226

 

27.3. Эксперимент

...............................................................................

 

230

28.

Высокочастотный .................................

индукционный

р а зр я д

233

 

28.1. Температура ...........................................................

плазмы

 

234

 

28.2. Влияние

частоты .............................и порог

режима

240

29.

Дуга и вопрос

о ................

принципе минимума мощ ности

243

29.1.Температура и вольт-амперная характеристика . . . 243

29.2.О недопустимости повсеместного применения принци­

 

 

па минимума.....................................................................................

 

 

 

 

247

30.

 

Контракция разряда в постоянном поле теплоотдачей в стен­

248

 

 

ки ...........................................................................................................

 

 

 

 

 

 

31.

 

СВЧ-разряды......................................................................................

 

 

 

 

251

 

 

31.1.

Режим,

поддерживаемый

плоской

электромагнитной

251

 

 

в о л н о й .................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

31.2. Разряд

в

волноводе............................................................

 

 

 

255

 

 

31.3. Разряд в резонаторе.............................................................

 

 

 

258

Глава 8.

Эффекты распространения разрядов в постоянном, высоко­

261

 

 

частотном и СВЧ н ол ях................................................................

 

 

 

32.

 

Волны ионизации в постоянном поле, движимые электронной

261

 

 

теплопроводностью.............................................................................

 

 

 

33.

Высокочастотный разряд в потоке газа.......................................

 

266

 

 

33.1.

Нормальная скорость

распространения разряда . . .

266

 

 

33.2. Конфигурация «пламени» в плазменной горелке . .

270

34.

Процессы «горения» в волноводах................................................

 

272

 

 

34.1.

Бегущий

разряд в воздухе

атмосферногодавления . .

272

 

 

34.2.

СВЧ-плазмотроны.................................................................

 

 

 

274

35.

Волны ионизации в волноводах...................................................

 

277

 

 

35.1.

Режим, связанный с диффузией резонансного излучения

277

 

 

35.2.

Различие

механизмов распространения в одноатомных и

282

 

 

молекулярных

г а з а х ........................................................................

 

 

 

36.

 

Тлеющий разряд в газовом п о т о к е .............................................

 

284

 

 

36.1

Быстропроточные лазеры .........................................................

 

 

284

 

36.2. Диффузионный механизм распространения....................

285

 

36.3. Механизм турбулентного

перемешивания........................

287

Литература..........................................................................................................

 

 

 

 

 

 

289

 

 

 

 

 

Юрий Петрович Гайзер

 

 

 

 

 

Лазерная искра и распространение разрядов

 

 

 

 

Утверждено к печати Институтом проблем механики

 

 

 

 

{Редактор издательства II. Я. Шаталина

 

 

Художник Г. А. Астафьева. Технический редактор И. Я. Жмуркипа

 

Сдано’в набор 7,1 1974 г. Подписано к печати 25,1V

1974 г. Формат бОхЭО'/и

 

 

 

Бумага JN« 2.

Уел. печ. л. 19,25.

Уч.-изд. л. 20,4. Тираж 3000 экз.

 

 

 

 

 

Т-07833. Тип. зак.

63.

Цена 1 р.

61 к.

 

Издательство «Наука». 103717 ГСП, Москва, К-62,

Подсосенский пер., 21

 

2-я типография издательства «Наука». 121099, Москва,

Г-99, Шубинекий пер.,

10