激光在空气中产生等离子体
电偶极子2022/04/07物理强激光 IP:江苏

2022_04_06_115616362.jpg 2022_04_06_115616362.jpg

  洗眉机手柄输出的激光聚焦后在空气中打出的等离子球。

  洗眉机手柄其实是一个被动调Q激光器,峰值功率超过兆瓦。经透镜聚焦后,焦点处功率密度约10^10~10^11W每平方厘米,在这样的光强下,能够引起多光子吸收,也就是电子吸收多个光子,从而被电离。同时,强的激光也会产生强的电场(这样的光强大约会产生兆伏每厘米量级的电场强度),电子被加速,继续和分子碰撞,引起级联电离。

经过这样一个过程,焦点处电离程度激增,从而引起击穿,产生温度极高的等离子体,并伴随响亮的爆鸣声。

引起光致击穿(optical breakdown)的阈值大约在2*10^10W每平方厘米(532nm),随着波长的增加阈值会降低。 wKh2BVzV4imAdRoFAAFn3AyVWz4864.png

击穿阈值与波长的关系(引用其他文献)

关于等离子体的温度,不同文献中的数据都不太一样,但大约在10万℃左右,不过也和功率密度有关,下面这张表就是: Screenshot_20220215_210023_com.huawei.browser.jpg

左侧是功率密度 ,中间是等离子体温度,

右侧是等离子体爆轰波的速度(这个速度还是挺吓人的)


来自:数理化 / 物理物理高能技术 / 强激光动手实践:实验报导严肃内容:专业科普
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~~空空如也
电偶极子 作者
2年7个月前 IP:江苏
903034
引用RodTech发表于3楼的内容
楼主的被动调q是到不了几纳秒的 能到0.5us就不错了,可以用上百兆带宽的小面积pin管加以正确偏压...

没错。

搜了一些资料,好像被动调q确实到不了几纳秒,脉宽和调Q晶体初始透过率有关,一般都是几十到几百纳秒。

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电偶极子作者
2年7个月前 IP:江苏
903071
引用RodTech发表于3楼的内容
楼主的被动调q是到不了几纳秒的 能到0.5us就不错了,可以用上百兆带宽的小面积pin管加以正确偏压...

去知网搜了一下,这种洗眉机的激光脉宽测量值在20~40ns。500ns应该没有那么长,如果有的话那峰值功率会低很多,应该击穿不了空气了。

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电偶极子作者
2年4个月前 IP:江苏
906080
引用二次元的创世科技发表于10楼的内容
就是他

前几天刚刚退站了…

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电偶极子作者
2年0个月前 IP:江苏
910081
引用Goal_Oriented发表于12楼的内容
楼主大大你好!想问你的参考文献名字是?

好像是激光诱导大气击穿的阈值分析


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