研究目的
对户外大气中高功率激光辐射传播通道电场参数的研究,旨在实现大气气溶胶与惰性气体的远程原子物质分析,并应用于将电离通道作为可控天线、高频与超高频电磁辐射转换器以及雷电引导流。
研究成果
1. 已证实,在脉冲CO2激光高功率辐射传播过程中,空气中会产生静电场,其强度与光束能量密度呈线性关系。 2. 利用大气中的电光效应进行电离通道诊断的可行性已得到验证,但存在一定局限性。 3. 激光辐射的能量参数会影响传播通道内外的大气电学特性,表明其在解决特定问题方面具有潜在应用价值。
研究不足
对Ef(W)和α依赖关系的了解需求表明,即使在此处考虑的最简单情况下,电光诊断的适用性也受到非常严格的限制。
1:实验设计与方法选择:
实验装置包括脉冲CO?激光器、用于聚焦激光束的NaCl透镜、胶木盒,以及测量电场强度和空气离子导电率的传感器。该方法通过测量激光束传播通道及其附近区域的电场强度和导电率变化来进行研究。
2:样本选择与数据来源:
实验在受控的室内环境中进行,以空气为介质。数据通过放置在激光束轴线特定距离处的电场传感器和离子传感器采集。
3:实验设备与材料清单:
脉冲CO?激光器、NaCl透镜、胶木盒、电场传感器、离子传感器、数字电压表、存储示波器、用于光学系统调试的He-Ne激光器。
4:实验步骤与操作流程:
将激光束聚焦至盒体内部,分别记录有无激光辐射聚焦时的电场强度和导电率变化,并研究激光辐射强度及泵浦电压对这些参数的影响。
5:数据分析方法:
通过数据分析建立电场强度和导电率与激光辐射功率及传播通道光学特性之间的依赖关系,并推导描述这些关系的经验公式。
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获取完整内容-
pulsed CO2 laser
Generating high-power laser radiation for the experiment.
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NaCl lens
Focusing the laser beam into the textolite cell.
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digital voltmeter
Shch 4300 DV
Recording the change in the electric field strength inside the capacitor.
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storage oscilloscope
S8-13
Recording the change in the electric field strength inside the capacitor.
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He–Ne laser
Tuning and adjusting the optical scheme.
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