ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Ионизация и оптический пробой из "Нелинейная оптика атмосферы Т.6 " Частицам аэрозоля принадлежит важная роль затравочных центров ионизации и развития волны пробоя в окружающий воздух. В результате воздействия мощного излучения осуществляется высокотемпературное испарение твердых частиц и инициирование в атомных парах низкопорогового оптического пробоя. Энергетические пороги пробоя в аэрозоле существенно (на 1—2 порядка величины) ниже, чем в технически чистом воздухе. [c.35] На рис. 1.9 систематизированы данные о пороговой плотности энергии пробоя для излучения СОг-лазера в зависимости от длительности импульса [47]. [c.35] При увеличении длительности оптического воздействия Ui разрыв между пороговыми интенсивностями для двух рассматриваемых длин волн сокращается, что связано с возрастанием влияния на пороги пробоя наряду с каскадной ионизацией общих для обеих длин волн термогидродинамических процессов в окрестности поглощающих излучение частиц. [c.36] Зависимость пороговых характеристик пробоя от размера частиц аэрозоля исследовалась экспериментально в [86, 65, 14, 47] и недавно опубликованных работах [68, 60, 18]. [c.37] На рис. 1.11 приведены данные [60, 86] для Х=1,06 мкм о порогах пробоя различных частиц аэрозолей. Измеренные задержки времени между моментами образования очага пробоя внутри капли и распространения волны пробоя по воздуху, которые определяются глубиной его расположения и скоростью роста плазмы в воде, составили в среднем 5—20 не для л = 0,69 мкм [68] и 1 не для л= 1,06 мкм [60]. [c.38] Зависимости порогов пробоя твердофазных аэрозолей на длине волны 10,6 мкм от размера частиц [48] приведены на рис. 5.6. Как и в случае излучения на длине волны 1,06 мкм, имеет место тенденция к уменьшению пороговой плотности энергии пробоя Wu при переходе от субмикронной к грубодисперсной фракции аэрозо лей. Причем значения порога для всего интервала размеров частиц более чем на порядок величины ниже по сравнению с порогом на А =1,06 мкм. [c.38] Эксперименты [47, 43] по воздействию импульсов СОг-лазера на водные капли облачных размеров и дождя показали, что порог пробоя в указанном случае несколько снижается по сравнению с незапыленным воздухом и составляет примерно 5- 10 Вт см . Однако значения порога остаются существенно выше по сравнению с пробоем на твердых тугоплавких частицах аналогичных размеров (0,5 1,5) 10 Вт-см 2. Капли воды на длине волны 10,6 мкм имеют значительное поглощение. Рассматриваемые эксперименты [47, 43] свидетельствуют об отсутствии пробоя на начальной стадии взрывного испарения капли. Начало интенсивного свечения воздуха вблизи капли, которое служило индикатором пробоя, совпадало с моментом возникновения первичной ударной волны при взрывном расширении вещества частицы в результате ее импульсного перегрева. [c.39] В работах [14, 40] обнаружен и исследован механизм коллективного низкопорогового пробоя, который реализуется при повышенных концентрациях грубодисперсного поглощающего аэрозоля и лазерных импульсах миллисекундной длительности. Измерения проводились с лазером на Nd-стекле в режиме свободной генерации. При интенсивностях излучения около 1 МВт-см 2 и концентрации частиц размером 5—10 мкм, превышающей 10 см , развивалась температурная неустойчивость с Гс= (5-f-15) 10 К, обусловливающая изотермическую ионизацию парогазовой среды. Причем фронт плазмы распространялся с дозвуковой скоростью (режим медленного горения разряда). [c.39] Вернуться к основной статье