Анализ неравновесных явлений при взаимодействии лазерного излучения с парами металлов

С помощью математического моделирования исследуется взаимодействие лазерного излучения умеренной интенсивности $G=10^6\div10^{10}$ Вт/см${}^2$ и длиной волны $\lambda=1.06$ $\mu m$ с парами металлов. Для моделирования использовалась ударно-излучательная модель, описывающая кинетику неравновесных ионизации и рекомбинации. Расчеты показали, что взаимодействие лазерного излучения с парами может протекать в двух качественно отличающихся режимах: допробойном и режиме оптического пробоя.
Если интенсивность излучения меньше необходимой для лавинной ионизации, то при достаточно длительном воздействии система приходит в стационарное состояние, в котором достигается термодинамическое равновесие, но отсутствует равновесие излучения с веществом.
Оптический пробой паров различных металлов является существенно неравновесным переходным состоянием от частично ионизованного пара к полностью ионизованной плазме, в которой доминируют кулоновскне столкновения. Исследования показали, что оптический пробой носит явно выраженный характер по интенсивности излучения. Пороговые значения интенсивности при макроскопическом описании пробоя зависят от потенциала ионизации и строения электронной оболочки нейтральных атомов, а также от начальной температуры испаренного вещества к длительности воздействия.