سایه نگاری از پلاسمای تولید شده درمیدان لیزر نانو ثانیه
Abstract
در این پژوهش به منظور شناخت برخی ویژگی های پلاسمای حاصل از برخورد پرتو لیزر با ورقه نازک آلومینیوم و به دست آوردن کمیت های سرعت جبهه موج و دمای پلاسما یک رشته اندازه گیری هایی انجام شد. یافته های این تحقیق چگونگی پیشروی موج یون- صوت حاصل از پلاسمای تشکیل شده در محیط را نشان می دهد. هر چه زمان بیشتری از تشکیل پلاسما می گذرد و پلاسما بیشتر در محیط منتشر می شود سرعت انتشار آن کاهش یافته تا به مقدار تقریباً ثابتی می رسد. پس از ثبت نتایج حاصل از آزمایش برای پلاسمای سطح جلویی و پشتی در می یابیم که به ازای انرژی ثابت رفتار پلاسمای حاصل از هر دو سمت هدف، با گذشت زمان یکسان است، یعنی با افزایش فاصله جبهه موج نسبت به ورقه آلومینیوم، در هر دو مورد سرعت و دما کاهش می یابند. اما اگر رفتار پلاسمای سطح جلویی وپشتی را در یک زمان معین مقایسه کنیم، مشخص می شود، سرعت و دمای پلاسمای سطح جلویی بیشتر از سرعت ودمای پلاسمای سطح پشتی خواهد بود. آزمایش ها در انرژی های متفاوتی تکرار شد. نتایج نشان می دهند، با کاهش انرژی لیزر پرتو برهمکنش امکان تشکیل پلاسما از سطح پشتی هدف کمتر می شود. در بازه زمانی 10 تا 100 نانو ثانیه هنگامی که انرژی پرتو بر همکنش 192 میلی ژول باشد، مقدار سرعت برای سطح جلویی از به و برای سطح پشتی از به می رسد. همانطور که مشاهده می شود سرعت انتشار پلاسمای سطح جلویی بیشتر از سرعت انتشار پلاسمای سطح پشتی است. بیشترین دمای محاسبه شده برای سطح جلویی 9/23 الکترون ولت و برای سطح پشتی 96/7 الکترون ولت است پس از گذشت 90 نانو ثانیه دما در سطح جلویی ورقه آلومینیومی به 28/3 الکترون و برای سطح پشتی به 153/0 الکترون ولت می رسد. در انرژی 192 میلی ژول تقریباً پس از 4 یا 5 ضربه پلاسمای سطح پشتی ظاهر می شود، در حالی که برای پرتو بر همکنش با انرژی mj 130 گاهی پس از 13 ضربه هنوز پلاسمای سطح پشتی مشاهده نمی شود. با بررسی داده های تجربی در انرژی های مختلف، هم سرعت موج بر اساس تابع توانی بر حسب دمای ذرات در جبهه ی موج و هم شعاع انتشار موج بر اساس تابع توانی بر حسب زمان برازش شده و پارامترهای مربوطه به دست آمده اند.