Кинетика оптического пробоя пара алюминия в широком частотном диапазоне. Современное состояние проблемы

Рассмотрен оптический пробой пара алюминия и определена спектральная зависимость пороговой интенсивности лазерного излучения $G^*(\omega_\ell)$ в диапазоне волн $\lambda_\ell=10\div0,1$ мкм. Определены основные механизмы пробоя в ИК, видимом и УФ диапазонах излучения, как для неограниченной, так и для конечной длительности воздействия. Для математического моделирования разработана полная столкновительно-радиационная модель, описывающая кинетику неравновесной ионизации атомов и ионов металлов лазерным излучением. Кинетическая модель включает в себя столкновительные реакции: электронное возбуждение и девозбуждение, каскадную ионизацию и рекомбинацию, спонтанный распад возбужденных состояний, а также фотопроцессы: фотовозбуждение и девозбуждение, фотоионизацию и фоторекомбинацию в поле лазера и континуального излучения. Это позволяет предлагаемую модель использовать для исследования оптического пробоя пара металлов в широком спектральном диапазоне воздействующего излучения.
Выполнено последовательное сравнение результатов моделирования, полученных для различных режимов воздействия на алюминиевую мишень, с результатами экспериментальных исследований, выполненных различными авторами в различное время. Сравнение позволило получить приемлемое количественное совпадение результатов, а также выявить доминирование различных механизмов плазмообразования при различных режимах воздействия, отличающихся в основном длительностью, интенсивностью и длиной волны лазерных импульсов излучения.