Пиротехническая химия
Главная Начинающим пиротехникам Статьи Добавить статью Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги в помощь
Военная история Изготовление и применение ВВ Пиротехника в военном деле Разное по пиротехнике Физика в пиротехнике Химия ВВ и составов
Новые книги
Яковлев Г.П. "122 мм самоходная пушка образца 1944 г." (Военное дело)

Суворов С. "Бронированная машина пехоты БМП -3 часть 1" (Военное дело)

Суарес Г. "Тактическое преимущество " (Военное дело)

Стодеревский И.Ю. "Автобиография записки офицера спецназа ГРУ " (Военное дело)

Соколов А.Н. "Альтернатива. Непостроенные корабли Российского императорского флота" (Военное дело)
Ударные и детонационные волны - Селиванов В.В.
Селиванов В.В., Соловьев В.С., Сысоев Н.Н. Ударные и детонационные волны — М.: Изд-во МГУ, 1990. — 256 c.
ISBN 5-211-00975-4
Скачать (прямая ссылка): selivanov.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 < 6 > 7 8 9 10 11 12 .. 102 >> Следующая

15
давлением газа p0t т. е. р\ становится порядка 3)/(y—1)Jpo; на более поздней стадии процесса предельные законы распространения ударных воли были найдены Л. Д. Ландау [97] и Л. И. Седовым 11251.
Рассмотрим первый этап течения. Образовавшаяся прн пробое плазма начинает поглощать лазерное излучение. Это поглощение обусловлено обратным тормозным эффектом, при котором свободный электрон поглощает фотон в поле атома, молекулы илн иоиа. На начальной стадии, так как число иоиов мало, а температура газа остается низкой, процесс взаимодействия электрона с излучением происходит в поле нейтрального атома или молекулы. В дальнейшем, когда плотности иоиов и нейтральных атомов становятся сравнимы, преобладающую роль играет поглощение в поле иоиов.
Для нейтрального водорода коэффициент поглощения, вычисленный в системе, состоящей из нейтрального атома и свободного электрона, при 7=5000 К и частоте излучения рубинового лазера равен: Ka-^-i9NeNn см-1 [119], где Ne и Лгп — плотности электронов и молекул соответственно. С ростом температуры растет плотность электронов, а также коэффициент поглощения. В водороде при температуре Т~105 К коэффициент поглощения становится равным /и=40 см-1 при начальной плотности JVn~ ^1019 см-3, т. е. лазерное излучение почти полностью будет поглощаться в слое толщиной 0,025 см. При достижении плотности электронов критической величины что соответствует равенству плазменной и оптической частот й!_р~Аг1/Д плазма начинает отражать излучение (для рубинового лазера Nc — 2,4-Ю21 см~3). Однако при расширении плазмы плотность ее быстро падает ниже критической,
Процессы формирования лазерной плазмы и динамики ее разлета будут определяться механизмами формирования и распространения воли поглощения. Рассматриваются три таких механизма: теплопроводность, лучистый теплообмен и ударная волна. Волна поглощения будет распространяться за счет того механизма, который обеспечит максимальную скорость ее перемещения. Различные режимы распространения воли поглощения исследованы в работах [25; 82; 114; 115].
Наиболее распространенным режимом является режим световой детонации [114]. От места оптического пробоя' по газу распространяется сильная ударная волна. За фронтом ударной волны таз нагревается н ионизируется, приобретая вместе с тем способность поглощать лазерное излучение. Поглощение лазерного излучения происходит в гонком слое плазмы сразу за фронтом ударной волны. На рис. 2.1 представлен теневой снимок ударной волны, образовавшейся при разлете лазерной плазмы в режиме «световой» детонации. Хорошо видно, что фронт ударной волны в направлении лазерного излучения значительно опережает остальные участки сферической волны. При условии неизменной плотности потока мощности излучения скорость волны постоянна н определяется условием Жуге
0«{2(42-l)F/p,}V».
Таким образом, внутри канала светового луча движение ударной волны поддерживается энергией излучения лазера, выделяющейся за фронтом волны. Этот процесс имеет много общего с детонационными волнами в газах. Разница заключается лишь в том, что при детонации ударная волна поддерживается за счет энергии химических реакции, а при «световой» детонации — за счет энергии лазерного излучения.
Кроме режима световой детонации в зависимости от механизма, регулирующего движение волны поглощения лазерного излучения, могут реализоваться и другие режимы ее распространения. Дозвуковая радиационная волна возникает в случае, если ударная волна прозрачна для лазерного излучения, поглощаемого плазмой. В этом случае перемещение плазменного фронта в газе, движущемся за фронтом ударной волны, происходит со скоростью, меньшей местной скорости звука.
При высоких значениях интенсивности лазерного излучения, когда радиационный механизм перемещения фронта поглощения излучения становится более эффективным по сравнению с гидродинамическим, реализуется сверхзвуковая радиационная волна. В этом случае скорость волны поглощения превышает местную скорость звука в плазме, вследствие чего фронт радиационной волны опережает ударную волну. Кроме радиационного механизма, большую скорость распространения волны поглощения, чем световая детонация, может обеспечить при высоких температурах (больших 100 эВ) механизм электронной теплопроводности. В работе [651 перед фронтом ударной волны экспериментально было обнаружено существование прогревиого слоя, вызванного действием электронной теплопроводности.
Газодинамические процессы, происходящие после окончания лазерного импульса, имеют много общего с газодинамикой взрыва. В работах [20; 175] впервые экспериментально установлено, что динамика фроита сильной ударной волны, образованной при фокусировании мощного лазерного излучения на твердую мишень, в атмосфере газа с низким давлением хорошо описывается автомодельным решением Л. И. Седова.
Движение газа будет автомодельным, если все параметры течения зависят от единственной размерной комбинации [?Ур]~ «см5-г2, в которую входит расстояние от центра взрыва и
Рис. 2.1. Теневой снимок разлета плазмы, образующейся при фокусировании излучения рубинового лазера на поверхность преграды в воздухе: 1 — преграда; 2 — фронт ударной волны; 0—0 — направление излучения ОКГ, п—п—направление нормали к преграде в точке фокусирования
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 < 6 > 7 8 9 10 11 12 .. 102 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.