Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему
Исследование инициирования и эволюции плазмы оптического разряда при распространении лазерного излучения в аэродисперсных средах
ВАК РФ 04.00.22, Геофизика
Автореферат диссертации по теме "Исследование инициирования и эволюции плазмы оптического разряда при распространении лазерного излучения в аэродисперсных средах"
НАУЧНО -Ш'ОЮШСТЕИтОЕ ОВШШПЯМЕ "№11 УК" ИНСТИТУТ ЗКСГЕГККЕИТАЛЫЮЛ КЖТЕОРО.НОГй'Л
На правах рукописи
ПОПОВ Ллексавдр Григорьевич
исследование ийвдаиговлнгя и эволщм итасму
ОПТИЧЕСКОГО РАЗГЯ5А ПРИ ГДСПРОГЛТАНЕНШ ддзшюго исшт-ж В юродасшгамх СП'ЯАХ fU.00.22 - геофигихп
Автореферат л!ссоргз;ш на соискяниэ ученой степени кандидата физшсо-мох'ома'ппвслих'няуч
ОЗшшск ~ 1991 х1.
РаОсь-а нипо.шеиа в Институте йксшримонтальной мвтесро-«.<•>) ял №) "Тайфун". ■'
Научили руководитель - кавдадаг физико-математических наук, старший научный сотрудник А.П.Будншс.
Официальна откдгнты: доктор физико-математических лаук, уаршй научний 'сотрудник Н.Н.Вьлов кандидат анзико-математических наук, старший научнаП сотрудник В.Я.Коровин
Ь-;А,'щая организация: Институт оптики атмосфорц ТЩ СО Ali СССР
Защита состоится 1v. в чао. на заседа-
нии сиощшпгшронаиного совета К 034.07.01 в ШО "Тайфун" по и .росу: Й4У020, г .Обнинск, Калужской области, пр. Лешша,82. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НПО "Тайфун".
Аиор<4ират разослан Zex^-fyf г.
Учечий секретарь
сшда&лизировашого совита ,/; ><j ''t'/fy ' Кирпусоь B.h.
• ; 3 - 1 Актуальность данной работа. Появлений мощных лазеров стимуля-
■.'-¡"-•'IV.' \ I
" ровало изучение ряда новых задач, в частности, исследования распространения интенсивных пучков лазерного излучения (ЛИ) череп аэродисперсные среды. Большое значение эта проблема приобрела I связи с разработкой систем оптической связи и локации, оптичесюрс методов дистанционного зондирования атмосферы, активного воздействия на облака и туманы лазерным излучением.
Исследования показали., • что прч рюпространенш интенсивного Лй в аородисперсных средах дгспсрсная фаза обусловливает вогшяшове-чке плазмч на трассе распространения ЛИ - оптический пробой (ОП) среда. При этом пороговые для инициирования ОП интенсивности ЛИ в гэродисперсшх средах оказались заметно ниже (от нескольких рг>з л' нескольких порядков), чем пороги ОП в "чистом" воздухе. Возникающие вблизи аэрозольных частиц (АЧ) очаги плазмы ОП спссоени поглотать энергию ЛИ и бистро увелплвать свои рззмеры, препятствуя тем самым распространение Лй. Такая особенность процесса распространения интенсивного'Ж'в Ьзродасперских средах обусловила пезбхота-мость исследования как закономерностей'инициарования* ОН в присуч -ствии АЧ, так и закономерностей гослэщяций, эволюции плазмы очага оптического разряда (ОР). .
Исследования механизмов инициирования ОП вблизи АЧ. затрэпшэ-эдиэ ряд сложных вопросов сразу нескольких разделов Физют; (тв"р • дого тела, жидкости, поверхности, плазмы),- до сих пор не привели к решению мюгих практически важных проблем. Кроме того, экспериментальные исследования процессов' инициирования ОП и рассфострашг.яя очагов ОР наталкиваются на ряд серьезных трудностей, связанных с получением ЛИ большой интенсивности, а там» с малостью ("10 не и -1-100 мкм) характерных временных ипростраяствешшх масштабов явления. Поэтому' актуелышм является' создание- теоретических моделей
явления, достаточно полю отражавдих все стороны явления. Как правило, решение уравнений таких моделей в полном виде возможно лшь численными методами. Цели работы:
1) определение параметров гидрогазодинамического течения, возника-ииего при сферически симметричном взрыве водянсй капли в воздухе пол А-'Лсгвием излучения С0г-лэзэра с околояробойной .интенсивностью; .
2) создание модели процесса шждаированкя СП в воздухе, сжатом и нагретом при взрыве водяной капли в поле излучения 002-лазера;
3) исследование механизмов распространения очага ОР в негидродинамическом ракше в приземном воздухе;
4) определение основных параметров процесса взаимодействия нефоку-сировэнного гауссова пучка излучения СОг-лазера с очагом ОР, распространяющегося в режима медленного горения (МП в воздухе нормального или пониженного давления.
Научная новизна работы заключается в следующем.
1. Впервые получьнн даншэ о параметрах ударной волнн (УВ) в воздухе, вызванной сферически симметричным взрывом водяной капли в поле излучения С0г-лазера с окодопроОойной интенсивностью.
2. Впервые приближенно учтены гомогенные фазовые перехода внутри капли при сферически симметричном вгрыве водяной капли е поле излучения С0£-лззера с околопроОойной интенсивностью.
3. Впервые исследована кинетика возбуздетя колебательных состояний молекул в .воздухе, сжатом и нагретом при сферически симметричном взрыве водяной капли в поле излучения С02-лазера с око-лопробоЛной интенсивностью.
4. впервые исследованы процессы ионизации в воздухе, сжатом I нагретом при сферически симметричном взрыве водяной капли в поле
излучения СОг-лазера с околопробойной интенсивностью.
5. Впервые исследовано распространенна негидродинамнческого ор, обусловленное ионизируицим действием как электронов, диффундирующих. из плазмы, так и УФ-квантсь собственного излучении шшш.
6. Впервые показано, что в воздухе атмосферного давления нервное собственного УФ излучения плазмы разряда »ста? обеспечить распространение очага иР в негвдроданамическом регяме БВИ.
7. Впервые исследован процесс и получены гсвисимоста основных параметров взаимодействия нефокусироаанного гауссова пучка излучения С0г-лазера с очагом ОР в рейке ИГ в диапазоне изменения радиуса луча от 0.2 до 0.? см, интенсивности ЛИ от 50 до 300 кВт/см^, давления воздуха от 0.145 до I атм.
3. Впервие получена зависимость скорости распространения очага ОР в рохиш Ш1 по сфокусированному гауссову пучку излучения COg-лазера от интенсивности JM, радиуса луча давления воздуха.
9. Впервые самосогласованная образом исследована рефракция ЛИ в очаге ОР, распространяющемся в режиме МГ по нзфокусированному пучку излучения С02-лазера при нормальном-и пониженном' давлении воздуха.
Научное и практическое значение работа.
Научное н практическое значение Ешюлненной работа определяется локтя д'лзднм о процессах гаппцшроваши и эволюции цлазмы ОР для ряде практически важных вариантов распространения ЛИ в aspo-дасперсшх средах. Мэдеяированио процессов распространения ЛИ проведено для условий, реализуемых в совромешшх лагерных установках. ГГолучен:шз даншо могут Сыть использованы как щл разработке систем оптической связи, так и систем дистанционного зондирования и спчктрохшкческсго контроля загрязнений атмосфера.
б
Из гздиту выносятся:
1. Модель процесса ¡пшциирования ОЛ всздуха в присутствии водяной кьвли с начальным радиусом 3-7 ыкм в поле излучения С02-лагера.
2. Результаты исследований распространена негидродинамическо -га ОР, обусловленного яонизир>ющш действием как электронов, доф-фувдфущих из плазма, так и УФ-квантов собственного излучения плазмы.
3. Результаты математического моделирования взаимодействия несфокусированного гауссова пучка излучения С02-лазера с очагом ОР в режима МГ нрд самосогласованном учете рефракции ЛИ в диапазоне изменения параметров: интенсивности от 50 до 300 кВт'см2, радиуса лучд от 0.2 до 0.7 см, давления воздуха от 0.145 до 1 атм.
и следующие положения:
1 .При закритическом взривэ каши водного аэрозоля радиусом от 3 до 7 мкм в тфизэмьом воздуха а поле излучения С02-лазера плазма-хш.шчэские риакцки списосш создать концентрацию заряженных частиц достаточную для того, чтобы даНйзиошше потери электронов стали пренебрежимо малыми , могла развиваться электронная лавина и происходил ОП воздуха при интенсивности излучения, олизких к экспериментально определенному порЗгу ОН в таких условиях.
2. Првдионизация в приземном воздухе собственным УФ излучением плазмы и развитие в нем электронной лавины в поле ЛИ может оОеспв-"ить распространений очага ОР в негидродинамическом режиме.
3. Зависимость скорости и распространения очага ОР в режиме МГ по гауссову пучку излучения СОг-лазера от интенсивности, радиуса луча и давления воздуха имеет вид:
"га
где 10~ начальное значение интенсивности ЛК на они луча, Я- рэтиус луча, на котором интенсивность спадаьт в о раз, р0- плотность окрукащого воздуха, рт, Ят, - соответственно плотность, удельная энтальпия я коэффициент поглощения воздуха при температура, соответствующая максимуму коэффициента поглошеютя при данном давлении
^ и .-36' :;■ , (кВт/смг) . , / й(см)
Формула аппроксимирует результата математического моделирования с погрешностью ¿655 при изменении параметров ЛК и воздуха в следующем диапазоне: интенсивности ЛИ - от 50 до 300 кВт/см2; радиуса лазерного луча от 0.2 до 0.7 см; давления воздуха от 0.145 до 1 атм.
4. Рефракция ЛИ существенно влияет на структуру ОР в реютме МГ, распространяющегося по нефкусировятюму лучу СОг-лй"?р^ в воздуха. Вследствие рефракции изменяется пространстьенное распределение интенсивности ЛИ по радиусу, что можэт привести к ставнию поглощения М в очаге ОР в 2-4 раза при нормальном давления воздуха. При понижении давления влияние рефракции ЛИ усиливается. Ирк этом возможно формирование областей разряда, где интенсивность ЛИ превосходит максимальное начальное значеше но порядок.
5. . Пропускание энергии ЛК через очаг ОР в режиме (Я1 при нормальном давлении воздуха снижается с -ростом интенсивности и со-зтввляет »40% вблизи порога существования: режима и «1СГ£ при штен-зивностях ЛИ, прешгаеюита пороговую в 2-2.5 раза. С понижением ювления воздуха при фиксированных параметрах ЛИ пропускание знер-
гки ЛИ через очаг CP значительно возрастает, достигая при давлении 0.15 атм величин «>80®.
Апробация работы. Материалы, представленные в диссертации, докладывались на ряда Всесоюзных совещаний по распространения лазерного излучения в дисперсной среде (Обнинск, 1982,1985; Барнаул,1987), VIII Всесоюзной конференции по взаимодействию оптического излучения с веществом (Ленинград, 1990), XVI Есвсоюзной конференции по распространения радиоволн (Харьков, 1990), I и II Всесоюзных симпозиумах по радиационной илазмодинамике (Дказ Туган,1989; Кацивели,1991).
•Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и трех приложений, включает 238 страниц машинописного теста, 72 рисунка, 3 таблицы и содержит библиографию из 151 найме--нования.
Содержание работы.
Во введении дана общая характеристика работы. Приводятся цели работы, следуггц:э из краткого анализа состояния исследований по ряду практически ванных случаев инициирования ОЛ и эволюции плазш ОР в поле интенсивного ЛИ. Обосновываются актуальность работы, новизна исследований, научное и практическое значение результатов работа. Во введении приведены положения, выносимые на защиту.
В первой главе описывается физическая и математическая постановка и .результаты 'математического моделирования взрыва водяной капли в поле излучения С02-лазера с околопробсйной интенсивностью.
Первый параграф главы содбргат анализ результатов исследований сферически симметричного закритического взрыва водяной капли. Необходимость уточнения параметров течения среда обосновывается отсутствием данных о .взрыве при пороговой для ОП интенсивности излучения С0г-лазера, появлением новых данных об оптических и термоди-
намических свойствах Еода.
Во втором параграф) производятся фчзичосяая и математическая постановка задачи, приводятся уравнения, пхуо.т.жишо списызашие гомогенные фазовые перехода в воде. В параграфе приведены результаты сравнения Международного уравнения согтслкил зоди, мсиодьзо-вппного в работе, с уравкетем Вчи дор Вззльса.
В третьем параграфа сйсущгятся вопроси та.-^ююго метода ре-пеняя урашевяЯ подели. Еелге аохрсбнсо окхрыр свойств рагност-пой схемы резания приводится в Ща»лсланиа I.
Чотвертна параграф содершт результата 'ис&мшго модэляроза-тля пропессп взр&з. В :шод--"г,'1 х ; .»з.. 1 .С;; и
энергии, прозча •дазироваяа ошогаше стадии -яи . Оснсен^з вш'ма-лае /далеко отсслк» Саасъого ог-рж-этэ рш «¡га кика с аа-
ЧаЛМШМ рпди^сгя \ "1-..Ч ..-СП ."л", .'О':,;' .'!! 1 ' : /с-, . ОПЕКОЙ .ЛО-
здрашгпыыю сдр.эдэ.гл;;;е>"у "И клзду.ч такой чшш.
Результаты оезовогэ расчета а рм^/.ь'з гма, иодумн-
'зам при варьировании парглмтроя "мдачи ¡¡ит-ча-им'-стя я временной •Jop.ni Л'Л, радиуса капли, сп'шчвснлх свойств аода, типа границы об-лас си двухфазных состояний с ъодо). Показано, что ъ течения промежутка времен:! не боже 50 не в окрууяи;;«« сзриозювдуюсл водяную кайл» ъоздудо существует ело» с давдаипкЛ до -3-5 кХ температурой а степенью сжатия, близкой к максимально возможней.
В пятом параграфе содержатся выводы но главе.
Во второй гльпа исследованы прсшссы ялпгмеобрчзовзная в воздухе с температурой и плотностью, характерных для условий взрыва водяной капли, рассмотренного в первой главе.
Первый параграф содараит оОзор моделей инициирования плазмы в поле интенсивного ЛИ в присутствии АЧ. Сделан- вывод о неприменимости известных моделей инициирования ОН к случаю плазмообразова-
с
шш годной водяной капли в полз излучения С02-лазера.
Во втором .параграфе исследуется процесс роста кощентращга элоктронов в слое ударно сжатого и нагретого воздуха. Проанализированы наиболее важные при развитии электронных лавая в воздухе к:ш.ш потерь - потери энергии на возбуждение колебательных состояний молекул, потери числа злщктршов, обусловленные прилипанием к :>-'ьктриотрицатольшы атомам и молекулам кислорода, диффузия электронов, Сделан вывод'о значительном сщкшшш потерь в рассматриваемых условиях. Затем рассмотрена кинетика плазмохимаческих реакций, характерных для воздуха при таких температурах, и рассчитана зависимость коняентрации электронов от времени, отсчитывамого от момента попадания выбранной частицы воздуха за фронт УВ. Показано, что в рассматриваемых условиях достигаемый за времена §Ь0 не уровень концентрации электронов достаточен для фиксации факта пробоя.
Третий параграф олдбрнат вывод по главе 2 - формулировку модели инициирования ОП воздуха излучением С02-лазэра вблизи капли воды.
• В третьей главе исследуется распространение о*ага ОР в негид-родшшмическом режиме, Исследование проводится в предположении. * плоской геометрии явления,
В нервом параграфе содерфтся краткая характеристика основных режимов распространения очага ОР и зависимостей скорости их движения от интенсивности ЛИ.
Во втором параграфа рассмотрена сдельная задача о распространении очага ОР да газу с учотом только диффузии свободных электронов. Для описания плазмы ОР использовано двухтемпературная трех-кемпонентная модель и предположение о максведловском распределении электронов по энергии В таких предположения распространение плазмы в поле Ш может бать описано макроскопическими уравнениями пе-
и
реноса. Из зтах. уравнений аналитически нолучена шшшя граница скорости распространения очага ОР в пэгидродинамическом реашме. Эта оценка скорости подтсерадена результатами численного моделирования.
3 третьем параграфе раезирена область применения модели второго параграфа на реальные газы, обладающие сложной структурой электронного н колебательного спектра возоугдашй, путем снятия предположения о близости функции распределения электронов по энергии (ФРЭЭ) к мэксвэллоэсной. Показано, что -лз асимптотики кинетического уравнения для ФРЗЗ з плазме ногидродзнамкческого ОР численными метода;«! мокэт Сыть найдена величина скорости распрост].-нения очага ОР, Приведены результаты такте расчетов для скорости распространения шгвдродияамического очага ОР по аргону атмосферного давления, позволяющие верифицировать модель из §2. Показано, что за счет диффузии электронов очаг ОР мокет распространяться со скоростями, характерными для негидроданадаческого типа разрядов.
В четвертом параграфе рассмотрена модельная задача о распространения очага ОР в негидродинамическом режиме с учетом одновременного действия как диффузий электронов из плазмы, так и переноса собственного УФ-излучения плазмы разряда. Аналитически получены ограничения снизу на скорость ОР, При этой доказательство важного свойства решения приведено в Приложении II.
Расчоты зависимости нижней границы скорости иегидродинамичес-кого ОР от интенсивности ЛИ проведены для аргона и для воздуха атмосферного давления. При этом кинетические коэффициенты в плазме вычислялись путем решения кинетического уравнения для ФРЭЭ. Показано, что полученные зависимости шжней границы скорости негидродинамического ОР позволяют проверять применимость предположений о характере процессов ионизации в плазме разряда. Особое внимание в
параграфе уделаю исследованию скорости распространен:« негидроди-нашческого ОР. в воздухе атмосферного давления. Показано, что в воздуха атмосферного давления перенос собственного УФ излучения магмы разряде моют обеспечить распространение очага ОР в на гидродинамическом ре заме.
В пятом параграф содержатся вывода по главе.
В 'четвертой главе исследуется распространение йефокусирован-иэго гауссова пучка излучения С02 -лазера в условиях существования >)? е рекиш МГ на трассе луча.
В первом иараграфз содер-иатсй обзор сведений о реаамо МГ.
Во втором параграфе производится постановка задачи и краткое описание метода ее решешзл. Ряд ваглш вопросов численной реализации математической: модели сбсувдзатсл и Прилокоаил Ш.
В третьем параграф? на оспою результатов численного кодэлиро-вания проведено исследование «тандемов пэроноса ионизации а очаге ОР в режиме МГ. Показано, что с увеличением интенсивности М" и размеров луча на смену теалсяров^даосшому моханиаму переноса ионизации прихода? радаацйо.шо-коньс-ктиЕша перенос.
Четвертый параграф содержит описание известных аналитических моделей ОР в рекиме МГ - модели "волны с потерями" и модели "горячего шара в потоке". ПоказансО что ксмошгашш результатов этих моделей позволяет получить зависимость скорости распространения очага ОР в рекиме МГ. Модель "шш с потерями" модифицирована такт, образом, чтобы учесть конечность потока ЛИ, проходящего через ОР. Получена зависимость скорости в -таком предположении.
В пятом параграфе приведены результаты численного моделирования для скорости распространения, максимальной температурц и размеров высокотемпературной области ОР в режиме Ж' при нормально! давлении воздуха. Проведено сравнение результатов математическое
моделирования с результатам аналитических моделей из §4.
Б вестом параграфе приведены результаты расчетов для пропускания очага ОР для различных параметров Ш при нормальном давлении воздуха. Показано влияние рефракции ЛИ на пропускание очага.
Седьмой параграф содержит результаты численного моделирования процесса при пониженных давлениях воздуха. Приведены зависимости основных параметров очага ОР в режиме ИГ от давления. Особое внимание уделено влиянию рефракции ЛИ.
Восьмой параграф содержит вывода по главе. В нем приведены основные характеристики процесса распространения ^сфокусированного гауссоьа пучка излучения СО^-лаззра в условиях сущоствования ОР в режиме ИГ на трассе луча.
В заклтаении сформулированы основные результаты данной работа.
Основнне результаты работы:
1. Исследовано гидрогазодинамяческоя течете среды, вызванное взрывом капли с начзлыдм радиусом 3-7 мкм под действием излучения С-02-лазера с окблойробШясй интенсивностью 1-4 ГВт/смг. Показано, что при закритическом взрыве водяной капли в огфуяащем воздухе возникают сильные ударные волан с максимальной температурой на $ронтэ 2.5-5 йС, максимальным давлением 40-100 атм, максимальной скоростью распространения 2-3 км/с и близкой к максимально бозмож-юй степенью сжатия «8. При расширении толдана слоя ударно сжатого 1 нагретого воздуха растет и достигает ~10 мкм, тогда как температура и давление в слое падают. Характерное время существования ;лоя ударно сжатого и нагретого воздуха за УВ составляет 50 не.
•2. С помощью приближенного описания двухфазных состояний з вода исследована роль фазовых переходов при закритическом взрыве эпли воды капли в поле излучения С02-лззера с околопробойной ин~ енсивностью. Показано, что фазовые переходы в объеме капли приво-
к
дат к появлению скачков в течении среда (слабых УВ). Найдено, что фазовые переходи в объеме капли не оказывают существенного влияния на параметры УВ в воздухе.
3. Проведен анализ применимости различных аппроксимация для описания зависимости оптических свойств вода в широком диапазоне изменения плотности и температура. Проведен анализ влияния временной форм импульса излучения на параметры гидрогазодинамического течения при взрыве. Показано, что большая часть полной энергии набирается каплей за сравнительно короткий начальный промежуток временя продолжительностью в несколько («3) времен клерикального удержания.
4. Исследован процесс плазмообразования при инициировании ОЛ в
I
поле излучения С02-лазера вблизи водядах капель с размерам! меньше длины волны излучения. Показано, что плазмохдашчэские реакции в ударно сжатом и нагретом воздухе создают существенную предаониза-цию, достаточную для развитая лавинной ионизации воздуха.
5.-Исследовано совместное действие двух механизмов распространения очага ОР в негидроданаиическом режиме - диффузии свободных электронов и переноса собственного УФ-иолучения плазмы разряда. Найдены зависимости для южней границы скорости распространения очага ОР в негидродинамаческом режиме, удобнно для практического применения. Показано, что при нормальном давлении воздуха распространение очага ОР .:.> негидродинамическом реш«а обусловлено переносом собственного УФ излучения плазма разряда.
6. Гассчнтанн пороговые интенсивности образования НВШШ ^пор НВГШ1" П0Р°Г0Ш9 интенсивности не превышают следуших значений:
1пэрЛ{ВШШ < 3 ГВг/см2 для \ = Ю.6 ми«;
гпор.НВ1Ш * 15 = 1 -06 мкм;
^пор.НИШ ^ ГВт/си2 для \ = 0.63 мкм и \ - а.53 мкм.
7. Проведено самосогласованное с учетом рефракции ЛИ числешюе моделирование распространения пучка излучения СО^-хазера с радиусом 0.2-0.7 си в условиях существования ОР в режима МГ на трассо ЛИ при нормальном и пониженном давлэниа воздуха. Получены зависимости основных параметров очага ОР от интенсивности и размеров луча СОг-лазера. Показано, что при нормальном давлении воздуха про-х1ускание энергии через очаг ОР составляет вблизи порога существования режима «40&. С ростом интенсивности ЛИ пропускание падает и при интенсивностях ЛИ, превышающих пороговую в 2-2.5 раза, составляет «10%.
9. Получена удобная для практического применения прибликрнная зависимость скорости распространения счага ОР в режима (Я1, пригодная для использования для гауссовых пучков излучения С02~лазерп с радиусами 0.2-0.7 см при давлении воздуха 0.145-1. атм.
10. Исследована рефракция ЛИ, имеющего первоначально гауссово распределение интенсивности по радиусу, в очаге ОР, распространяющемся в режима МГ по слабофокусированному лучу С0£-лазера с радиусом 0.2-0.7 см при давлении воздуха 0.145-1 атм. Показано, что при нормальном дзвлении воздуха рефракция ЛИ слабо взляет на структуру и параметры разряда. При понижении давления влияние рефракции в очаге ОР резко растет Первоначальное гауссово радиальное распределение интенсивности ЛИ ьслэдствие рефракции сильно искажается, приближаясь на выходе из ОР к кольцеобразному. Очаг ОР в своей периферийной части (вдали от оси луча) действует как рассеивающая линза, тогда как пряосевда лучи могут испытывать фокусировку. Вследствие частичной самофокусировки ЛИ на оси луча возникают "горячие точки", с интенсивностью, превышающей начальную в несколько раз (в расчетах при давлении 0.145 атм до 10 раз). Показа-
но, что ¡>_-фракция ЛИ увеличивает пропускание энергии ;П1 через очаг 0i> (в 2-4 рпьа .при давлении в ! атм).
11. Показано, что параметры ОР, раснространяыцогося в режиме МГ но слабофокусированнэму лучу СО -лазера, существенным образом зависят от давления окружающего воздуха. Снижение давления с 1 атм до 0.15 атм приводит к уменьшению скорости движения очага в.«6 раз и увеличению поперечных размеров ОР в »2 раза, максимальная темпе-ьатура в очаге снижается на 430$.
Основные результаты дгссертации отражены в следующих. публикациях:
1. Будник А.П., Вакуловский A.C., Попов А .Г., Свиркунов П.Н. Пиши границы скорости распространения стационарных ионизирующих ьоля ъ поле сильной электромагнитной волны //ЖГФ.-1984.-Т.54, Вып.12.-с.2400-2402.
2. Будник А.П., Вакуловский A.C., Попов А.Г. Нижние границы скорости распространения оптических, разрядов в воздухе //III'Все-союзн. совещ. по распространению лазерного излучения в дисперсной среда:Тез. докладов.Часть IV.- Обнинск,1S3Ö.-С.11ч-117.
3. Вудшш А.П., Вакуловский A.C., Ионов А.Г. Нижние границы, скорости ' распространения стационарной ногидродинамичоской волны поглощения электромагнитного Сшучении в молекулярных газах //'Тр. ин-та /Институт экспериментальной метеорологии.-1986.- Вып. 40(123).-С. 36-42.
4. Будник А.П., Вакуловский A.C., Попов А.Г. О механизме рас нространения оптических разрядов в прмэомюи воздухе в високоин-тоиоивлоы поле/Л'р. ин -та /Институт экспериментальной метеороло -гии.-1987.-Вии.19(125).- С. 107-112.
5. Будник А.П., Вакуловский A.C., Попов А.Г., Суржиков С.Т.
Радиациогою-конвективное взаимодействие в стационарном ^•.■»ле го рения вблизи поверхности//1-и Я Всесоюон. симпозиум по радпциптюя шетзмодияамикв:Тез. докл. Часть I. -м.: Энергоатомиздат, -С. 147-148.
R. Будник А.П., Вакуловсьий A.C., Попов Л.Р.. Суржиков С.Т. Рефракция лззоркого излучения на очаге оптического пробоя, распространяющемся в режимо медленного радиационного горения в атмосферном воздухо/ZXVI Всесоюсн. конф. по распространению радиоволн: Тез. докладов.Часть I. Харьков,1900. -С.215.
7. Рудник А.П., Попов А.Г. Распространение волн поглощения лазерного излучения при оптическом пробое //Тр. ин-та /Институт экспериментальной метеорологии.-1985.-Вып. 34(109).- С. 12-19.
8. Рудник А.П. Попов. А.Г. Программа расчета газодинамического взрыва водяной капли при воздействии лазерного излучения "GASDYii" //Аннотирований перечень новых поступлений в Гос$АП.- 1S89. -Вып.4, Л 50890QP1 035 ._-С.ЗЗ.
9. Будник А.П., Попов А.Г. Теоретическое исследование механизмов, снижающих порог пробоя атмосферного воздуха'при-газодинамическом взрыче аэрозольной частицы в поле интенсивного лазерного излучешя//Тр. ин-та /Институт экспериментальной метеорологии.-1987.- Вып. 47(137). С.96-100. "
10. Будник А.П., Попов А.Г. Об одном механизме распространения волн поглощения лазерного излучения при оптическом пробое в дисперсных средах//П Всесошн. совещание по распространению лазерного излучения в дисперсной среде:Тез. докладов.Часть 2. -Обнинск, 1982.- С.112-116.
11. .Будник А.П., Попов А.Г. О развитии оптического пробоя в ударно скатом воздухе/Л'р. ин-та /Институт экспериментальной мете-
оролопш.- 1988.- ВЫП. 49(139).-С.64-69.
1Z. Будник А.П., Попов А.Г, Исследование закритического взрыЕа водяной капли под действием васокоинтенсивного излучения СО,,-лазера/УТр. ин-та /Институт экспериментальной метеорологии.~ 1988.- Внп. 49(139).- С.53-60.
13. "Будник А.П., Попов А.Г. О механизмах оптичёскогс пробоя воздуха вблизи водяной капли, взрывающейся под действием интенсив-ногс излучений С0г~лазера/717 Всесокз. совещание по распространению лазерного излучения в дисперсной среде:?эз. докладов.Часть 2. -Обнинск-Барнаул, 1988.- С.149-151.
14. Будник А.П., Попов А.Г. Математическое моделирование закритического взрава водяной капли в поле С0£-лазера под действием интенсивного излучения СОг'-лазера//1У Всесоюз. совещание по рас-ггрост/.аиони» лазерного излучения в дисперсной среде:Тез. докладов. Часть 2.- Обнинск-Барнаул, 1988.- С.179-181.
15. Будник Л.П., Попов А.Г. Математическое моделирование за~ критическо^о ^зрыЕа капли юшсостм в поле интенсивного лазерного излучония/VViil Всесоюз. кок!;, по взаимодействию оптического излучения с веаес^вомгТез. докладов.Часть 1.-Ленинград, 1990. -С. ?,16-217. ' • ■ .
16. Будник А.П., Попов А.Г. Влияние плэзмохимическкх реакций ihi инициирование оптического пробоя в воздухе, сжатом ударной водной при взрыве аэрозольной частицы в поле интенсивного лазерного «?.nylomiH//VIII Всесоюз. конф'. по взаимодействию оптического излучения с 11ояеством:ТеЗ. докладов.'¡Часть -П-Ленинград, 1990. -С. Я15.
17. Будкик A.n.,Попов АЛ1. Закритический взрыв капли.:жидкости Б поле лазерного излучения-и «лаяние'- ияазмохимических реакций на инициирование оптического пробоя воздаха//Изв.-.АН СССР. Сер. Физи-
шская.-(991 --T.55.ii 7-0.1 -109-1413.
13. Будгаи A.n., ВакуловскиЯ A.C., Попов л.Г., Суржиков с.т. -Шеленноэ моделирование взаимодействия излучения СП -лазера с иазмой оптического разряда в ре ¡кит радиационного шдлечного гафния.//Тр. ин-та /Институт экспериментальной метеорологии. - 1900. ■Выи. 23(146).- С. 63-70.
19. Еудник А.П., Попов А.Г., изтематическое иодедаровш'.те »9-:рэшв;юх'о оптического разряда (КОР; при пснжьзкша давлениях ге,з-7ха//11-сЗ Есесоюзн. сакпозяук по радцацжзвпоП плазмоддаьмшм. оз. докл. Часть I. -м.: Изд. кто, 1991. -С.гв-100.
rinOtj /йифш ' Kwoj /5*9
- Попов, Александр Григорьевич
- кандидата физико-математических наук
- Обнинск, 1991
- ВАК 04.00.22
- Теоретические модели радиационных и гидродинамических процессов в метеорных явлениях, лазерной и пылевой плазме
- Теория захвата летучих бинарных аэрозольных частиц атмосферными каплями
- Разработка способов и средств повышения эффективности и безопасности взрывных работ на карьерах
- Оперативный контроль загрязнений водных акваторий методом лазерной искровой спектроскопии
- Экспериментальное исследование адаптивной коррекции искажений лазерного пучка в аэрозольных средах