Investigación Experimental sobre las Características del Acoplamiento por Impulso y el Plumaje de Plasma Generado por la Irradiación Láser de un Objetivo de Cobre con Propulsión por Láser de Pulsos de Nanosegundos
Autores: Yu, Chenghao; Ye, Jifei; Chang, Hao; Zhou, Weijing; Han, Xiao; Li, Mingyu; Gao, Heyan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Investigación Experimental sobre las Características del Acoplamiento por Impulso y el Plumaje de Plasma Generado por la Irradiación Láser de un Objetivo de Cobre con Propulsión por Láser de Pulsos de Nanosegundos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Pluma de plasma
Ablación por láser
Mecanismo de acoplamiento por impulso
Diámetro del punto láser
Intensidad del láser
Densidad de número de electrones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
La eyección del chorro de plasma producido por ablación láser es un proceso importante para inducir efectos mecánicos. Por lo tanto, en este artículo se investigan las características del chorro de plasma para analizar el mecanismo de acoplamiento de impulso con dos diámetros de punto láser, 300 m y 1100 m, respectivamente. El impulso generado por la irradiación láser del objetivo de cobre se midió mediante un péndulo de torsión, y el chorro de plasma se investigó utilizando fotografía rápida y espectroscopía de emisión óptica. Los resultados experimentales muestran que la intensidad láser óptima es independiente del tamaño del punto del haz. Sin embargo, cuando la intensidad láser es mayor que 2.8 x 10 W/cm, el coeficiente de acoplamiento de impulso con el pequeño punto del haz comienza a disminuir gradualmente, mientras que el de gran punto del haz tiende a saturarse. Además, se observaron la estructura en forma de corriente y la estructura semi-elipsoidal del chorro de plasma, respectivamente. Además, se estimó la densidad numérica de electrones utilizando el método de ensanchamiento de Stark, y se discutió el efecto del chorro de plasma en el coeficiente de acoplamiento de impulso. Los resultados proporcionan una referencia técnica para varias aplicaciones, incluyendo la eliminación de desechos orbitales con láseres, propulsores láser y desincronización láser.
Descripción
La eyección del chorro de plasma producido por ablación láser es un proceso importante para inducir efectos mecánicos. Por lo tanto, en este artículo se investigan las características del chorro de plasma para analizar el mecanismo de acoplamiento de impulso con dos diámetros de punto láser, 300 m y 1100 m, respectivamente. El impulso generado por la irradiación láser del objetivo de cobre se midió mediante un péndulo de torsión, y el chorro de plasma se investigó utilizando fotografía rápida y espectroscopía de emisión óptica. Los resultados experimentales muestran que la intensidad láser óptima es independiente del tamaño del punto del haz. Sin embargo, cuando la intensidad láser es mayor que 2.8 x 10 W/cm, el coeficiente de acoplamiento de impulso con el pequeño punto del haz comienza a disminuir gradualmente, mientras que el de gran punto del haz tiende a saturarse. Además, se observaron la estructura en forma de corriente y la estructura semi-elipsoidal del chorro de plasma, respectivamente. Además, se estimó la densidad numérica de electrones utilizando el método de ensanchamiento de Stark, y se discutió el efecto del chorro de plasma en el coeficiente de acoplamiento de impulso. Los resultados proporcionan una referencia técnica para varias aplicaciones, incluyendo la eliminación de desechos orbitales con láseres, propulsores láser y desincronización láser.