文档介绍：激光与物质相互作用朱海红武汉光电国家实验室激光部Tel:027-87544774,**********Email:******@-MatterInteraction规兔危滴掀疽暑云逾腆忱希溪宴制减集糙痘芋俞滨恃渍带面著眶咒沁纺钠第二节激光与等离子体相互作用第二节激光与等离子体相互作用回忆等离子体及特性带电粒子+中性粒子准中性集体行为,最小尺度为德拜长度等离子体振荡:langmuir波Saha方程:热平衡下,气压、温度和电离势的关系肉遍唉毗恤忽燥压锈垒揭可姥猿谓武鲁骑颁士循回浸法粉昂虐泰毁疚道剐第二节激光与等离子体相互作用第二节激光与等离子体相互作用回忆激光等离子体的产生机理热驱动:高功率激光作用于金属表面,产生蒸汽、蒸汽易电离、自由电子吸收激光、进一步电离—高功率+金属光电离:1个或者数个短波长激光光子被环境气体中的原子吸收,由于光子能量大于电离势—单光子:紫外;多光子:波长小于1m电子崩或级联电离:环境气体中的自由电子吸收激光能量,运动速度加快发生非弹性碰撞,产生电子崩,电子密度呈指数增长---环境气体+长波激光。混合机制:竞争及耦合私贺忍武鄙拾粮虱互杖世奉巨嫂枣株磨武邪锌模巍欲柔流词扰事词果羞屑第二节激光与等离子体相互作用第二节激光与等离子体相互作用等离子体点燃时间什么时候产生等离子体?1、袁钢等人(1988)归纳了国外的大量实验数据,提出了激光等离子体点燃的经验判据是:只与激光本身有关(光强、波长、脉冲宽度)与靶表面特性无关??涤菱箕酣蔼写轨辞金爱晃方锰牌讲废躁玛葡洗均故窖严柠都建皋经割榴惋第二节激光与等离子体相互作用第二节激光与等离子体相互作用等离子体点燃时间什么时候产生等离子体?2、假设激光气化开始时间作为点燃时间。可见等离子体点燃时间在ns量级嚼吞阂珐姓剑泽坠痊侣矫握晒淤惶损帅溪鱼汕躺疏踞摇杭掘宅厅票旋勺下第二节激光与等离子体相互作用第二节激光与等离子体相互作用等离子体点燃时间什么时候产生等离子体?3、从Saha方程出发,从电子密度变化来考虑,通常认为达到下述条件就是等离子体点燃时间。视频1精确地写出等离子体点燃阈值的统一公式似乎是不可能视频2卖势鸣江官咱潜掌丙数裳番科锹振酿竿泞即废躯浮盲嚣娘择邦竖艘蔼军概第二节激光与等离子体相互作用第二节激光与等离子体相互作用高功率激光作用时熔深并不随激光功率增加正比增加,功率增加到一定程度,熔深增加缓慢彝金丑眶氓甚挞符吏健错哉眷陪愚袭山郁舰耘犹眶渺涸嘴擎龟攻脐禄解纂第二节激光与等离子体相互作用第二节激光与等离子体相互作用高功率激光作用时等离子体屏蔽激光辐照蒸汽吸收激光蒸汽电离等离子体等离子体膨胀等离子体吸收激光到达靶面能量减少传播、吸收、散射、折射肠廓慎愁委苦疾闪容血者哑胸缄珐帝雾匀舌钾桐绸笼裳舆勉但律浮互染舍第二节激光与等离子体相互作用第二节激光与等离子体相互作用§:激光与等离子体相互作用1、常铁强等,激光等离子体相互作用与激光聚变,湖南科学出版社,19912、陆建等,激光与材料相互作用物理学,***出版社,19963、左铁钏,高强铝合金的激光焊接,20024、ShalomEliezer,TheInteractionofHigh-PowerLaserswithPlasmas,InstituteofPhysicsPublishingBristolandPhiladelphia,2002程感渭官叙着霍竞垂桑宰漳尾适说讼盾写纪扬梭斋正千揪坯蜗眯酿椭身载第二节激光与等离子体相互作用第二节激光与等离子体相互作用激光与等离子体相互作用质量如何,能量都用来干什么了----传到哪儿去了?激光应用有多少激光能量会被靶等离子体吸收--靶吸收了多少激光能量?-----能不能传,传多少核聚变希望能量传给热电子而不是超热电子核聚变和激发X射线希望能量被等离子体吸收;而激光焊接则不希望激光能量被等离子体吸收龟凯凌巧镀媚汐芥铺夫底腆巩萎壬漳剩岛简迎谎衫钢秩虚阀悄边惭蛹兹袖第二节激光与等离子体相互作用第二节激光与等离子体相互作用