Е.Ю. Локтионов, Ю.С. Протасов, Ю.Ю. Протасов, В.Д. Телех, Р.Р. Хазиев
12
Изменение показателя преломления обусловлено вкладом не только
электронов, но также атомов и ионов разных кратностей. Вклад каждой
из этих составляющих может быть определен экспериментально при
использовании многочастотной интерферометрии [21], либо может
быть проведена оценка вклада той или иной составляющей для данной
длины волны зондирующего излучения
по ожидаемому соотношению
концентрации электронов
n
e
и атомов
n
a
[22]:
2
2
1
1
2
14
4
4, 49 10 2
( , , )
( , , ) ,
z
z
e
i
i
i
z
z
n x y z dz
c n x y z dz
(3)
где
c
i
— рефракция частиц
i
-го сорта в расчете на одну частицу;
n
i
—
концентрация
i
-го сорта атомов;
z
1
и
z
2
— координаты границ плазмы
вдоль распространения фронта зондирующего излучения.
Для условий описываемого эксперимента можно допустить, что
вклад электронов в изменение показателя преломления является пре-
обладающим (так как
n
e
/
n
a
~ 0,3…3,0, а λ ~ 400, 800 нм [22]). Чтобы
оценить плотность тяжелых частиц, их локальная концентрация в
первом приближении приравнивалась к локальной концентрации
электронов (рис. 7), умноженной на число атомов, испарившихся с
поверхности мишени, и нормированной на общее число электронов в
газоплазменном потоке.
Проведенная по формуле (3) с использованием этих данных
оценка вклада электронов в формирование показателя преломления
газоплазменного потока подтвердила первоначальное допущение
сходимостью результатов.
Рис. 7.
Распределения концентрации электронов в газоплазменном потоке
через 27 нс после лазерного воздействия (здесь и далее результаты для
Ti-мишени
p
~ 10
–3
Па, λ
возд
~ 400 нм,
W
~ 5,09 Дж/см
2
, λ
зонд
~ 800 нм)
