نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 1. دانشکدهی فیزیک، دانشگاه تبریز، صندوق پستی: 5166616471، تبریز ـ ایران
2 2. پژوهشکدهی فوتونیک و فناوریهای کوانتومی، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 13-14399511، تهران ـ ایران
چکیده
در این پژوهش، برای ایجاد فروشکست اپتیکی در مولکولهای گوناگون یک تا پنج اتمی، از تپهای لیزر TEA CO2 کانونی شده با برشگرهای پلاسمایی با عدسیهایی با فاصلههای کانونی 2.5, 5 و 10 cm بهرهگیری شد. وابستگی رد زمانی تپهای انتقال یافته و شکل هندسی جرقهها به توان کانونیسازی و همچنین، فشار، وزن مولکولی و انرژی یونش گازها به تفصیل بررسی شده است. مشاهده شد که بهجای حذف کامل دنبالهی تپهای انتقال یافته، گاهی تنها بخشی از آنها حذف میشود. برای نمونه، در فاصلهی کانونی 2.5 cm ، یک زمان خاموشی 0.05-2.6 µs برای همهی گازها در شکل تپها پدیدار شده است. این زمان خاموشی، برای گاز He در همهی فاصلههای کانونی دیگر و با اندازهی کوچکتر دیده میشود. با بررسی شکل تودههای پلاسمایی پدید آمده و مسیر پرتوهای لیزری کانونی شده، نشان داده شد که این رفتار به افت سریع چگالی پلاسما به زیر سطح بحرانی، پیش از پایان یافتن دنبالهی تپ لیزری باز میگردد.
کلیدواژهها
عنوان مقاله [English]
Investigation on the TEA CO2 laser-induced optical breakdown in different gases and its effect on the pulses shape
نویسندگان [English]
- S Beheshtipour 1
- E Safari 1
- َA Majdabadi 2
چکیده [English]
In this paper, TEA CO2 laser pulses focused by plasma shutters with 2.5, 5, and 10 cm focal lengths lenses were used to generate optical breakdown in various molecules having 1-5 atoms. Moreover, the dependence of the transmitted pulses temporal trace and the sparks geometry on the focusing power, as well as, the gas pressure, molecular weight, and ionization energy were investigated in detail. It has been observed that instead of the complete removal of the tail part in the transmitted pulse shapes, sometimes a fraction of them disappeares. For instance, the quenching time gap which is in the 0.05-2.6 µs range appeares in the transmitted pulse shapes for the 2.5 cm focal length. Such a quenching time at the lower scales, is also observed for He gas with the other focal lengths. The analyses of the generated plasma plume shapes and the focused laser beams paths reveales that this behavior is due to a quick dropping of the plasma density below the critical level before the pulse tail is completed.
کلیدواژهها [English]
- Optical breakdown
- TEA CO2 laser
- Plasma shutter