Исследование светоэрозионных оптических разрядов…
11
среднеэнергетичном (
W
/
W
a
~
7); переходных режимов не наблюдается в
обоих случаях. При низкоэнергетичном воздействии (
~ 532 нм) на
фторопласт наблюдается цилиндрический режим распространения
ударной волны.
Таким образом, характер распространения ударной волны может
определяться соотношением энергии, выделяющейся при абляции
мишени и при пробое в воздухе. На начальном этапе абляционный
поток частиц направлен по нормали к облучаемой поверхности, что
должно инициировать плоскую ударную волну, которая по мере тор-
можения потока в осевом направлении и вынужденному растеканию
в радиальном переходит в сферическую. Если же энергия источника
пробоя в воздухе оказывается больше энергии абляции, фронт удар-
ной волны изначально является сферическим. О конкуренции этих
двух механизмов формирования ударной волны свидетельствуют
восьмеркообразные фронты, зарегистрированные в некоторых рабо-
тах [29]. Преобладание того или иного механизма определяется как
положением мишени относительно плоскости фокусировки воздей-
ствующего излучения, так и возможностью инициирования экзотер-
мических реакций при данных условиях лазерного воздействия. При
наличии канала у поверхности мишени радиальное распространение
абляционного потока ограничено стенками канала и отраженными от
них ударными волнами, что затрудняет переход характера распро-
странения ударной волны из плоского в сферический (изначально
плоский характер распространения обусловлен конечным размером
источника, а время перехода составляет около 150 нс [27]), т. е. ско-
рость фронта уменьшается медленнее.
Как видно из рис. 7, фронт вторичной ударной волны
3
обладает
большей скоростью, чем фронт внешней ударной волны
1
, очевидно,
вследствие меньшего сопротивления среды, обусловленного как ее
разрежением, так и температурным увеличением местной скорости
звука. Еще одной особенностью рассматриваемых зависимостей яв-
ляется то, что внутренняя ударная волна
4
перемещается с почти по-
стоянной скоростью, равной местной скорости звука [30], что позво-
ляет оценить температуру среды перед ее фронтом, движущимся со
скоростью ~ 2,5 км/с ( для воздуха
T
~ 15,5 кК).
При лазерном воздействии в вакууме (рис. 8) светоэрозионный га-
зоплазменный поток хорошо коллимирован, в результате чего влияние
радиального ограничения на его динамику и макроструктуру при ис-
пользованном нами соотношении диаметров канала и пятна фокусиров-
ки излучения (
D
/
d
~ 4) отсутствует, а сам газоплазменный поток реги-
стрируется в течение τ ~ 2 мкс после лазерного воздействия. В отличие
от атмосферных условий, радиальная составляющая скорости светоэро-
зионного газоплазменного потока в вакууме близка к нулю, а его коэф-
