Роль водяного пара при поглощении наносекундного лазерного излучения с длиной волны 266 нм атмосферным воздухом

Автор: | 11.11.2022

А. Н. Куряк, Б. А. Тихомиров

  • Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, г. Томск
Аннотация: Исследованы зависимости поглощения излучения четвертой гармоники Nd : YAG-лазера воздухом и бинарными смесями водяного пара с азотом и кислородом при атмосферном давлении от энергии (пиковой интенсивности) излучения. Обнаружено, что при добавлении одинакового количества водяного пара к сухому азоту и кислороду поглощения этих смесей существенно различаются. Получены предварительные количественные оценки сечений двух- и трехфотонного поглощения молекул воды и кислорода: σ(2)(H2O) = (4 ± 1) × 10-49 см4·с и σ(3)(O2) = (5.6 ± 1.4) × 10-78 см6·с2. Установлено, что поглощение излучения с длиной волны 266 нм и пиковой интенсивностью от 0.05 до 2 ГВт·см-2 в приземной атмосфере определяется двухфотонным поглощением излучения водяным паром и трехфотонным поглощением в кислороде. Во влажном воздухе с содержанием водяного пара 1% коэффициент поглощения лазерного излучения на длине волны 266 нм превышает коэффициент поглощения в сухом воздухе в 4–5 раз. Поглощение в азоте отсутствует. Развита методика оптико-акустических измерений сечений многофотонного поглощения в однокомпонентных газах и газовых смесях.
Ключевые слова: атмосферный воздух, водяной пар, УФ излучение, многофотонное поглощение, оптико-акустический детектор
Поступила в редакцию: 19.12.2019
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2020, 50:9, 876–881
Образец цитирования: А. Н. Куряк, Б. А. Тихомиров, “Роль водяного пара при поглощении наносекундного лазерного излучения с длиной волны 266 нм атмосферным воздухом”, Квантовая электроника, 50:9 (2020), 876–881 [Quantum Electron., 50:9 (2020), 876–881]