Hvor bliver laserenergien af ​​efter at være blevet affyret i plasma?

Kollisionsabsorption :Laserenergien absorberes direkte af elektronerne i plasmaet gennem kollisioner. Denne absorptionsproces omdanner laserstråling til plasmapartiklernes termiske energi, hvilket fører til en stigning i plasmatemperaturen.

Omvendt Bremsstrahlung :I denne mekanisme interagerer laserfotonerne med frie elektroner i plasmaet. Når fotonerne kolliderer med elektronerne, overfører de deres energi til elektronerne, hvilket får dem til at accelerere og få kinetisk energi. Dette fører til en stigning i plasmaets termiske energi og tryk.

Resonansabsorption :Dette sker, når laserfrekvensen matcher den naturlige frekvens af oscillationer af visse ioner eller elektroner i plasmaet. Når denne resonansbetingelse er opfyldt, absorberes laserenergien effektivt af resonanspartiklerne, hvilket resulterer i en specifik opvarmning af disse partikler og en lokaliseret stigning i plasmatemperaturen.

Stimuleret Brillouin-spredning (SBS) :Dette er en ikke-lineær spredningsproces, der opstår, når laserlys interagerer med ioner i plasmaet. En del af laserenergien omdannes til en højfrekvent lydbølge (phonon) og en spredt laserlysbølge. Denne proces kan omdirigere og aflede laserenergi væk fra hovedfokusområdet.

Stimuleret Raman-spredning (SRS) :I lighed med SBS opstår SRS, når laserlys interagerer med plasmaelektroner. I dette tilfælde omdannes en del af laserenergien til en højfrekvent elektronplasmabølge (plasmon) og en spredt laserlysbølge, hvilket resulterer i omdirigering af laserenergi.

Generering af magnetfelt :I visse plasmaregimer kan interaktionen af ​​intense laserimpulser generere stærke magnetiske felter gennem forskellige mekanismer, såsom Biermann-batterieffekten eller JxB-kraften. Disse magnetiske felter kan påvirke plasmaets dynamik og påvirke absorptionen og transporten af ​​laserenergi.

Sekundære opvarmningsprocesser :Når først den indledende laserenergi er absorberet og omdannet til termisk energi eller rettet af spredningsprocesser, kan sekundære opvarmningsmekanismer yderligere omfordele og omfordele og distribuere energien i plasmaet. Disse mekanismer omfatter termisk ledning, konvektion og stråling, som bidrager til den overordnede plasmadynamik og evolution.

De specifikke veje og dominerende absorptionsmekanismer for laserenergi i plasma afhænger af forskellige plasmaparametre, laserkarakteristika (såsom bølgelængde og intensitet) og eksperimentelle forhold.