Расчет плотности мощности излучения
Энергия E является интегральным параметром , для непрерывного излучения
(Вт/см2) , где S – площадь пятна фокусирования (фокального пятна)
;
- диаметр пятна фокусирования. При наших параметрах
png">= 0.4мм = 0.04см = 0.0004м.
q=Вт/м2 =
Вт/см2.
3.5.1 Размеры области фокусировки лазерного излучения
Размер кружка фокусировки излучения порядка , где
-расходимость лазерного излучения,
- фокусное расстояние фокусирующей линзы. При
10-3 и
13 мм.
0,2 мм. Полагая, что размер области фокусировки по оси оптической системы
мм, получаем для объема области фокусировки оценку
мм.3
3.5.2 Оценим напряженность поля (Е) между электродами:
;
где U – приложенное напряжение к электродам, а d – расстояние между ними. При U=200 В. и d=2*10-4 м. получаем
=106 В/м = 104В/см
3.5.3 Оценим напряженность поля (Е) нашего ЛИ через вектор Пойтинга:
,
,
, где I- интенсивность излучения,
откуда получаем искомую величину
;
В/м.
Рассмотрим вероятность туннельного механизма ионизации когда параметр адиабатичности много меньше единицы, точнее, .
В этом пределе зависимость вероятности ионизации от частоты поля исчезает, а сама вероятность ионизации в единицу времени приобретает ту же форму, что и для ионизации атома медленно меняющимся со временем электрическим полем, усредненную по периоду поля:
, (18)
,
;
Необходимо отметить, что выражение (18) показывает вероятность ионизации одного атома в единицу времени. В нашем случае в взаимодействие ЛИ происходит не с одним атомом, а имеется фокальная область (V) и кол- во атомов в ней зависит от конкретного типа вещества, т.е. необходимо умножать эту вероятность на число атомов в данном обьеме.
1. Проведен анализ физических процессов в области воздействия лазерного излучения на вещество, который выявил последовательность этих процессов и показал возможность получения пробоя воздействием лазерного излучения на вещество.
2. Разработаны методика расчета параметров пробоя в канале проводимости и математическая модель для расчета необходимых условий для возникновения пробоя в зоне воздействия лазерного излучения.
3. Рассмотрена вероятность туннельного механизма ионизации когда параметр адиабатичности много меньше единицы, точнее, и получена вероятность ионизации вещества при заданных параметрах лазерного излучения: интенсивность излучения, напряженность поля, потенциал ионизации вещества.