Исследование физических явлений в диэлектрических жидкостях инициируемых лазерным излучением

 , (13)

Указанная волновая функция (11) описывает электрон, колеблющийся в поле электромагнитной волны и имеющий канонический импульс . Средняя (за период колебаний) энергия колебаний Eкол электрона в поле монохроматической электромагнитной волны с частотой  равна  (для поля линейной поляризации) или  (для поля циркулярной поляризации).

Тогда из (10) для амплитуды связанно-свободного перехода получим приближенное выражение:

, (14)

Энергия фотона лазерного излучения предполагается в подходе Келдыша малой по сравнению с потенциалом ионизации атома (или атомарного иона):

,

Это условие, вместе с условием малости напряженности поля по сравнению с атомной напряженностью, позволяет вычислить аналитически амплитуду перехода, используя метод перевала при интегрировании по времени. Конечно. Такой подход наиболее приемлем для короткодействующего потенциала, для которого только волновая функция S - состояния непрерывного спектра не является плоской волной.

 В предположении, что лазерное поле является монохроматическим, т.е. напряженность поля лазерного излучения имеет вид

,

Келдыш получил вероятность ионизации в единицу времени. Без учета предэкспоненты для случая поля линейной поляризации эта экспоненциально малая вероятность не зависит от вида атомарного потенциала и имеет универсальный вид:

 , (15)

В полученном выражении введен так называемый параметр адиабатичности (или параметр Келдыша)

 ; (16)

Именно он и определяет характер процесса нелинейной ионизации. Еще раз подчеркнем, что полученное выражение справедливо с потенциальной точностью. Для поля циркулярной или эллиптической поляризации аналогичное выражение выглядит более громоздко, и мы его не приводим.

Отметим также, что модель Келдыша калибровочно неинвариантна. Это означает, что выражение для вероятности нелинейной ионизации зависит от того, в какой форме выбирается взаимодействие атома с полем лазерного излучения: в калибровке « длины» или же в калибровке «скорости». Априори неясно, какая из этих форм дает более точные результаты [1].

3.2.1 Туннельный предел

Туннельный режим соответствует низкочастотному пределу, когда параметр адиабатичности много меньше единицы, точнее, . В этом пределе зависимость вероятности ионизации от частоты поля исчезает, а сама вероятность ионизации в единицу времени (15) приобретает ту же форму, что и для ионизации атома медленно меняющимся со временем электрическим полем, усредненную по периоду поля:

 , (17)

Основной вклад в эту вероятность дают слагаемые в сумме (15) с очень большими числами N поглощенных фотонов порядка . Эти числа велики по сравнению с минимальным числом  поглощенных фотонов, допустимым законом сохранения энергии. Сумма по числам поглощенных фотонов в окрестности этого значения заменяется непрерывным интегрированием. Так выглядит надпороговое поглощение фотонов электромагнитного излучения в туннельном режиме ионизации [1].

 Однако точное решение указанной задачи для ионизации основного состояния атома водорода постоянным электрическим полем с учетом усреднения вероятности по периоду медленно меняющегося поля линейной поляризации дает результат с другой предэкспонентой:

 ; (18)

Необходимо отметить, что выражение (18) показывает вероятность ионизации одного атома в единицу времени [2].

3.3 Механизм ионизации

Важнейшим механизмом рождения зарядов в разрядах является ионизация невозбужденных молекул ударами электронов. Скорость ионизации, т.е. число актов в 1см3 за 1с равно

, (19)

,

 где - сечение ионизации электронами с энергией , - функция их распределения по энергиям, I- потенциал ионизации, - частота ионизации - постоянная, N- число молекул.

Частота ионизации является главной характеристикой процесса. Скорость ионизации целесообразно характеризовать ионизационным коэффициентом - число актов ионизации совершаемых электроном на 1см пути вдоль поля Е.

В нашем случае постоянного поля  (20), а электронная лавина нарастает вдоль направления движения Х по закону ;

3.4 Пробой нашего разрядного промежутка механизмом размножения лавин

Напряженность поля равна  (21), где U- приложенное напряжение к электродам d- расстояние между ними. Пусть со стороны катода вылетел один электрон. На анод в результате размножения поступит  электронов, т.е. от одного первичного получится новых электронов и столько же положительных ионов. Будучи вытянутыми на катод, ионы вырвут из него  вторичных электронов, которые породят новые лавины, т.е. произойдет пробой если в каждом цикле число вторичных электронов будет превышать число первичных ()

Величина  резко зависит от E, как экспонента в экспоненте, т.е. условие =1 достаточно точно характеризует величину пробивного поля Ei

 ; (22)

это условие называется критерием Таунсенда.

3.5 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 = 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.

3.6 Выводы по главе 3

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.

4.                 Проведен расчет параметров пробоя: напряженность поля (Е), размеры области фокусировки лазерного излучения (V), расчет плотности мощности излучения и т. д.

4 Материал и методики исследования

4.1 Конструкция экспериментальной установки

Для проведения экспериментальных исследований мною была создана экспериментальная установка, состоящая из экспериментальной ячейки с исследуемым образцом и лазерной технологической установки ЛТУ-200 которая ранее для этих целей не использовалось.

Созданная экспериментальная установка включала в себя:

1) Экспериментальную ячейку (ЭЯ);

2) Источник питания ЭЯ;

3) ЛТУ-200;

4)Измерительные приборы, фиксирующие наличие пробоя (вольтметр, амперметр, осциллограф).

Схема установки и методика проведения эксперимента показана на рис.14. и заключается в следующем:

Рисунок.14. Схема установки, где L&I - источник излучения и экспериментальная ячейка с исследуемым образцом (жидкости), где Т - латэр (источник переменного напряжения), D – диодный мост, С – конденсатор, А – амперметр, V – вольтметр, L&I - экспериментальная ячейка с исследуемым образцом и лазерная технологическая установка ЛТУ-200.

Экспериментальная ячейка (ЭЯ)

Рисунок.15. внешний вид экспериментальной ячейки (ЭЯ).

Конструкция ЭЯ показана на рис.15 и состоит из следующих элементов:

·                   Основание - столик микроскопа БМИ-1Ц позволяющего перемещать ячейку по осям ХУ с точностью 10-5 м.

·                   Ячейки с исследуемой жидкостью.

·                   Электродов, зазор между которыми можно менять с шагом 10-5 м.

1)    Источник питания ЭЯ.

Целью разработки системы электропитания ЭЯ было обеспечение заданных требований по напряжению и силе тока (т.е. величин влияющих на характер эрозионных процессов).

Рисунок.16. внешний вид источника питания ЭЯ.

 Источник питания ЭЯ позволял изменять падение напряжения на электродах от 0 В. до 200 В., состоял из следующих элементов:

·                      Латэр мощностью 400 Вт;

·                       Выпрямителя напряжения собранного на диодном мосту (диоды-Д226Б).

2)    ЛТУ-200.

1) CO2-лазер непрерывного излучения ЛГП-200;

2) программируемый координатный стол на базе станка сверлильно-фрезерного КСС-2Ф3 с устройством числового программного управления (ЧПУ) Луч- 43;

3) система электропитания лазера, на базе сварочного выпрямителя ВСЖ-03;

4) система охлаждения лазера;

5) задающий генератор Г5-54;

Рисунок.17. Внешний вид технологической установки ЛТУ-200.

6) система подачи вспомогательного газа;

7) газолазерный резак;

8) блок управления технологической установкой.

В качестве источника излучения использовался электроразрядный СО2 - лазер, в котором используются нижние колебательные уровни возбуждённых молекул СО2 для генерации инфракрасного излучения с длиной волны 10,6 мкм.

Для повышения эффективности генерации излучения молекул углекислого газа в большинстве СО2 - лазеров используется газовая смесь с различным процентным содержанием диоксида углерода СО2, азота N2 и гелия Не. Добавка азота в рабочую газовую смесь способствует усилению генерации лазерного излучения, а гелий в основном интенсифицирует отвод теплоты во время генерации вследствие высокой теплоёмкости и теплопроводности, понижая тем самым общую температуру смеси.

В СО2 - лазерах наиболее распространена схема с самостоятельным электрическим разрядом, совмещающим функции накачки рабочей смеси и ионизации. Такие типы лазеров конструктивно оформляются наиболее просто, и в большинстве известных отечественных и зарубежных лазеров мощностью излучения до 1000 Вт используется схема электроразрядного лазера с самостоятельным разрядом [11, 12,13].

В современных конструкциях СО2 - лазеров для увеличения эффективности использования рабочей смеси необходимо поддерживать её температуру на оптимальном уровне и не допускать перегрева. С этой целью осуществляется охлаждение либо по принципу отвода теплоты от разрядной трубки (СО2 - лазеры с диффузионным охлаждением рабочей смеси)[11], либо непосредственной циркуляцией рабочей смеси с целью замены нагретых объёмов (лазеры с конвективным охлаждением) [12].

Рисунок.18. Схема размещения излучателя лазера и ВЧ БП на ЛТУ-200;

1-излучатель, 2- ВЧ БП, 3- манометр, 4- газолазерный резак

Лазер ЛГП-200 разработан и изготовлен в КБ приборостроения (г. Тула). Лазер газовый (CO2), отпаянный, волноводного типа. Тип излучения – непрерывное. В состав ЛГП-200 входят излучатель и высокочастотный блок питания (ВЧ БП), имеющие водяное охлаждение. Схема размещения излучателя лазера и ВЧ БП на установке показаны на рис. 4.4. [18].

Лазер имеет следующие технические характеристики:

- длина волны 10.6 мкм;

- диапазон изменения мощности излучения от 5 до 100 Вт;

- расходимость ЛИ 0.002 рад;

- выходная апертура луча 12 мм;

- модовый состав излучения TEM10;

- напряжение питания 27 ± 1.5 В;

- максимальная потребляемая мощность 2700 Вт;

- частота задающих импульсов 10 кГц;

-         энергия кванта излучения-hn=0,117 эВ.

4)Измерительные приборы.

Измерительные приборы, фиксирующие наличие пробоя составляли:

·                    осциллограф С1-18;

·                    вольтметр Ц342-М1;

·                    амперметр Ц342-М1.

4.2 Выбор типа исследуемой жидкости

Выбор типа исследуемой жидкости был обусловлен рядом особенностей в соответствии с поставленной целью и задачей работы. Перечислим основные требования:

1.                Использование в традиционных методах электроэрозионной обработки материалов.

2.                Возможность использования исследуемой жидкости в нашей установке.

3.                Небольшой потенциал ионизации.

4.3 Методика экспериментальных исследований

Основной целью проведенных экспериментов было исследование влияния лазерного излучения на электропроводность диэлектрических жидкостей и изучение практической возможности реализации электроэрозионных явлений в диэлектрической среде. Эксперименты проводятся для исследования влияния следующих параметров:

·                    Расстоянием между электродами;

·                    Падением напряжения на электродах;

·                    Мощностью ЛИ.

Сам эксперимент состоял из двух основных частей и заключался в следующем:

1.                Экспериментальная ячейка (ЭЯ) заполнялось изучаемой жидкостью (бидистиллированная вода, спирт, трансформаторное масло) затем подавалось напряжение от 0 В. до 150 В. и мы фиксировали пробойное напряжение для данного типа жидкости, при котором начинается эрозия.

2.                Экспериментальная ячейка (ЭЯ) заполнялось изучаемой жидкостью (бидистиллированная вода, спирт, трансформаторное масло) затем подавалось напряжение от 0 В. до 150 В. и в зоне между двумя электродами фокусировался луч лазера различной мощности от 10 Вт до 100 Вт.

3.                После проведения экспериментальной части работы проводится обработка данных и построение графиков вольт-амперной зависимости.

 Рисунок..20. График вольт-амперной зависимости изучаемого вещества, как некая функция от параметров (мощности лазера, межэлектродного зазора, приложенного к электродам напряжения)

Необходимо отметить экспериментальные сложности в исследовании лазерного пробоя, затрудняющие получение воспроизводимых порогов, таковы:

1. Невоспроизводимость временной и пространственной структуры лазерного импульса вследствие многомодовой природы мощных импульсов. Эта проблема может быть решена тщательной поперечной и продольной селекцией мод.

2. Влияние поглощающих включений (примесей). При линейном поглощении в интенсивном лазерном поле энергия вкладывается столь быстро, что температура поглощающего включения может возрасти на тысячи градусов и вызвать локальное расплавление и испарение вещества. Термическое напряжение может вызвать разрушение материала, в котором находится включение. Проблемы теплопроводности и механического напряжения могут быть решены классическими методами. Разумеется, многое зависит от размеров поглощающего включения, от длительности лазерного импульса и от оптической толщины включения. На практике порог разрушения часто определяется субмикроскопическими поглощающими частицами; например, в лазерных стержнях из неодимового стекла всегда имеются частички платины. Такие включения могут быть удалены. Обусловленный ими порог, конечно, не связан с фундаментальными свойствами вещества, и в идеально чистом веществе порог должен быть гораздо выше. В экспериментах по лазерному пробою важно уметь либо удалять эти включения, либо отличать их влияние от эффектов поглощения в истинно прозрачных материалах.

3. В идеально прозрачных материалах порог разрушения часто определяется явлением самофокусировки. Примером могут служить хорошо известные характерные нитевидные следы разрушений в оптических стеклах. Хотя в области самофокусировки и могут иметь место электрический пробой и лавинная ионизация, порог, наблюдаемый в таких случаях, определяется скорее критической мощностью самофокусировки, нежели пороговой плотностью мощности электрического пробоя. При количественных исследованиях пробоя необходимо избегать не только самофокусировки, но и малейшей деформации лазерного луча из-за изменения коэффициента преломления, зависящего от интенсивности излучения.

4.4 Методика расчета погрешностей измерений

, где ,

,

;

n- кол- во измерений, -средняя арифметическое, - значение i – измерения.

4.5 Выводы по главе 4

1.                Разработана и сконструирована экспериментальная установка для проведения экспериментов по исследованию влияния лазерного излучения на электропроводность диэлектрических жидкостей.

2.                Разработана система электропитания данной установки, которая обеспечивает заданные требования по напряжению и силе тока (т.е. величин влияющих на характер эрозионных процессов).

4.                Определен тип исследуемых диэлектрических жидкостей, которые будут использованы в эксперименте. Основным критерием выбора типа жидкости было: использование в традиционных методах электроэрозионной обработки материалов, возможность использования исследуемой жидкости в нашей установке.

3.                Создана методика эксперимента для исследования влияния следующих параметров на электропроводность диэлектрических жидкостей:

·                                            Расстоянием между электродами;

·                                            Падением напряжения на электродах;

·                                            Мощностью ЛИ.

5 Результаты исследований их обсуждение

Для исследования влияния таких параметров как (расстояние между электродами, мощность ЛИ, и приложенном напряжении к электродам) на электропроводность жидкостей было проведена серия экспериментов.

Эксперименты проводились при следующих значениях:

·                   расстояние между электродами 20, 40 мкм;

·                   в качестве вспомогательного газа использовался воздух. Изменение мощности ЛИ осуществлялось в диапазоне от 25 до 100 Вт;

·                   фокусировка ЛИ производилась на поверхности возле катода;

·                   изменение напряжения в диапазоне от 0 до 150 В.

·                   Нормальном давлении и t =20 C;

Полученные экспериментальные зависимости для трансформаторного масла приведены на рис.21. Мощность ЛИ составляла 60 Вт. Изменение мощности излучения не повлияло на электропроводность трансформаторного масла. Изменение межэлектродного зазора резко изменяет пробивные значения напряжения (V) и тока (I).

Зависимость вольт – амперной характеристики бидистиллированной воды от мощности ЛИ показана на рис.23. Экспериментально установлено, что увеличение мощности ЛИ приводит к уменьшению проводимости. Причиной ведущей к уменьшению проводимости, по всей видимости, следует считать испарение из межэлектродного зазора.

Проведена серия экспериментов для изучения вольт – амперной характеристики индустриального масла (ИД-20) от приложенного напряжения к электродам. Изменение мощности излучения не повлияло на электропроводность ИД-20.

Погрешность измерений рассчитана по методике из пункта 4.3. и составила 6.7% таков доверительный интервал на графиках.

Основной выводом проделанной экспериментальной части работы следует считать, что энергетических параметров нашего лазерного излучения (CO2-лазер, энергия кванта излучения-hn=0,117 эВ) недостаточно для реализации фотоэффекта в данных средах.

Поэтому для решения основной задачи работы целесообразнее использование:

·                      излучения с более короткой длиной волны менее 500 нм.

·                      применение фотохимических сред.

·                       лазерное излучение сверхкороткими импульсами (пикосекунды)

·                       диаметр фокусировки излучения 10

5.1            Выводы по главе.5

1.                 Экспериментально исследовано влияние энергетических параметров лазерного излучения (интенсивность излучения) на физические параметры (электропроводность) исследуемых диэлектрических веществ: минеральных масел, бидистиллированной воды.

2.                 Проведены исследования влияния параметров ячейки (межэлектродный зазор, приложенное к электродам напряжение) на электропроводность минеральных масел и бидистиллированной воды, установлено, что изменение этих параметров существенно влияет на электропроводность вещества.

3.                 Результаты анализа полученных графиков выявили нецелесообразность использования данного типа излучения (CO2-лазер мощность до 100 Вт, энергия кванта излучения-hn=0,117 эВ, ) для реализации фотоэффекта в данных средах. Поэтому для решения основной задачи работы целесообразнее использование: излучения с более короткой длиной волны менее 500 нм., применение фотохимических сред, лазерное излучение сверхкороткими импульсами (пикосекунды), диаметр фокусировки излучения 10

Рисунок.21. Зависимость вольт – амперной характеристики трансформаторного масла от приложенного напряжения к электродам.

1 – без воздействия ЛИ, 2 – с воздействием ЛИ.

Рисунок.22. Зависимость вольт – амперной характеристики бидистиллированной воды от приложенного напряжения к электродам.

 1 – без воздействия ЛИ, 2 – с воздействием ЛИ.

Рисунок.23. Зависимость вольт – амперной характеристики бидистиллированной воды от мощности ЛИ

Рисунок.24. Зависимость вольт – амперной характеристики индустриального масла (ИД-20) от приложенного напряжения к электродам. 1 – без воздействия ЛИ, 2 – с воздействием ЛИ.

Общие выводы

1.                 Анализ литературных источников показал, что существующие работы, посвященные пробою жидкостей, не имеют полной теории пробоя жидкостей. Основные электрические свойства жидкостей, по-видимому, определяются «ближним порядком», т.е. характером взаимодействия молекул с ближайшими соседями, как это имеет место у полупроводников.

2.                 Несмотря на трудности связанные с отсутствием полной теории пробоя жидкостей, были установлены закономерности пробоя. Основными процессами электрического пробоя жидкости в начальной стадии являются многофотонная ионизация каскадная, или лавинная ионизация. Первые электроны появляются благодаря зависящему от частоты туннельному эффекту, на высоких частотах туннельный механизм эквивалентен многофотонной ионизации.

3.                 Установлено, что пробой с помощью лазерного излучения можно получить, используя фотохимические вещества либо за счет нелинейной ионизации вещества.

4.                 Установлено, что основными параметрами, влияющими на характер взаимодействия лазерного излучения с веществом, являются:

·                                            потенциал ионизации вещества;

·                                            интенсивность лазерного излучения.

5.                 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.

6.                 Разработана методика расчета параметров пробоя: напряженность поля (Е), размеры области фокусировки лазерного излучения (V), расчет плотности мощности излучения и т.д. и математическая модель для расчета необходимых условий для возникновения пробоя в зоне воздействия лазерного излучения.

7.                 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.

8.                 Проведен расчет параметров пробоя: напряженность поля (Е), размеры области фокусировки лазерного излучения (V), расчет плотности мощности излучения и т. д.

9.                 Разработана и сконструирована экспериментальная установка для проведения экспериментов по исследованию влияния лазерного излучения на электропроводность диэлектрических жидкостей.

10.            Разработана система электропитания данной установки, которая обеспечивает заданные требования по напряжению и силе тока (т.е. величин влияющих на характер эрозионных процессов).

11.            Определен тип исследуемых диэлектрических жидкостей, которые будут использованы в эксперименте. Основным критерием выбора типа жидкости было: использование в традиционных методах электроэрозионной обработки материалов, возможность использования исследуемой жидкости в нашей установке.

12.            Создана методика эксперимента для исследования влияния следующих параметров на электропроводность диэлектрических жидкостей:

·                                            Расстоянием между электродами;

·                                            Падением напряжения на электродах;

·                                            Мощностью лазерного излучения.

13.            Экспериментально исследовано влияние энергетических параметров лазерного излучения (интенсивность излучения) на физические параметры (электропроводность) исследуемых диэлектрических веществ: минеральных масел, бидистиллированной воды.

14.            Проведены исследования влияния параметров ячейки (межэлектродный зазор, приложенное к электродам напряжение) на электропроводность минеральных масел и бидистиллированной воды, установлено, что изменение этих параметров существенно влияет на электропроводность вещества.

15.           Результаты анализа полученных графиков выявили нецелесообразность использования данного типа излучения (CO2-лазер мощность до 100 Вт, энергия кванта излучения-hn=0,117 эВ,) для реализации фотоэффекта в данных средах. Поэтому для решения основной задачи работы целесообразнее использование: излучения с более короткой длиной волны менее 500 нм., применение фотохимических сред, лазерное излучение сверхкороткими импульсами (пикосекунды), диаметр фокусировки излучения 10 .

Список используемой литературы

1.                            Делоне Н.Б. Взаимодействие лазерного излучения с веществом. М: Наука, 1989.-373 c.

2.                            Делоне Н.Б. Крайнов В.П. Нелинейная ионизация атомов лазерным излучением – М: Физматлит, 2001.-421 c.

3.                            Бломберг Н. Электрический пробой под действием лазерного излучения // Квантовая электроника. 1974.- № 4.-С.786-805.

4.                            Райзер Ю.П. Пробой газов под действием лазерного излучения // Соросовский образовательный журнал. 1998.- № 1.-С.89-94.

5.                            Бункин Н.Ф., Лобеев А.В. Бабстонно-кластерная структура при оптическом пробое жидкости // Квантовая электроника.1994.-T.21.- № 4.-С.319-323.

6.                            Бункин Ф.В., Трибельский М.И. Нерезонансное взаимодействие мощного оптического излучения с жидкостью//Успехи физических наук.-1980.- Т.130.-№2.-С.193-239.

7.                            Зон Б.А. Взаимодействие лазерного излучения с атомами // Соросовский образовательный журнал. 1998.- № 1.-С.84-88.

8.                            Балыгин И.Е. Электрическая прочность жидких диэлектриков. М., ”Энергия”, 1964.-228 c.

9.                            Репеев Ю.А. Двухфотонное поглощение в плавленом кварце и воде на длине волны 212.8 нм. // Квантовая электроника.1994.- T.21.- № 4.- С.962-964.

10.                       Григорьянц А.Г. Основы лазерной обработки материалов. – М.: Машиностроение, 1989.-304 c.

11.                       Козлов Г.И., Кузнецов В.А. Многолучевой непрерывный газоразрядный СО2 - лазер «Иглан-3» //Квантовая электроника.-1986.-Т.12.-№3.- С. 553-558.

12.                       Абильсиитов Г.А., Велихов Е.П., Голубев В.С. и др. Мощные газоразрядные лазеры и их применение в тёхнологии. - М.: Наука, 1984.-106 c.

13.                       Антюхов В.В., Бондаренко А.И., Глова А.Ф.и др. Мощный многолучевой СО2 - лазер, возбуждаемый разрядом переменного тока//Квантовая электроника.-1981.-Т.8.-№10.- С. 2234-2237.

14.                       Базелян Э.М. Райзер Ю.П. Искровой разряд. - МФТИ, 1997.- 475 c.

15.                       Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. - М.: Наука, 1973.-832 c.

16.                       П.П. Напартович Справочник по лазерной технике. – М.: Наука, 1992.- 573 c.

17.                       Трибельский М.И. О форме поверхности жидкой фазы при плавлении сильнопоглощающих сред лазерным излучением//Квантовая электроника.-1978.-Т.5.-№4.-С. 804-812.

18.                       Гайдуков А.Н. Процессы лазерной обработки анизотропных гетерогенных материалов: Дис. …к-та тех. наук./ ТулГУ. Тула, 2002 .-132 с.

Приложения

Приложение А

Схема лавинного размножения электронов во времени

Приложение Б

Приложение В

Механизм пробоя жидких диэлектриков включает 3 основных процесса

1.                электронная эмиссия катода;

2.                ударную ионизацию;

3.                взаимодействие электронов с частицами среды.

4.                 

 ,

 где А и В - постоянные

Приложение Г

Показан механизм образования бабстоных (бабстон-устойчивый микропузырек газа) кластеров.

Приложение Д.

Профиль интенсивности света (1) и плотности плазмы (2) в световой нити (3-виртуальное изменение диаметра). Плотность электронов в плазме очень резко зависит от радиуса нити.

Приложение Е

 Схема образования потенциального барьера в постоянном внешнем поле Еconst ; U(r) – потенциал квантовой системы в отсутствие внешнего поля.

Приложение Ж

Возможные механизмы ионизации, зависимость их от интенсивности излучения(F), потенциала ионизации и частоты.

Страницы: 1, 2, 3