Свободный разлет лазерной плазмы низкой плотности

Рассмотрен разлет лазерной плазмы, получаемой путем многоступенчатой селективной ионизации паров металла при лазерном разделении изотопов в атомном паре (atomic vapor laser isotop separation (AVLIS)). Основной особенностью такой плазмы является то, что длина свободного пробега частиц в ней много больше, а дебаевский радиус — много меньше поперечных размеров области ионизации. На основе численного решения уравнений двухжидкостной гидродинамики показано, что при установившемся разлете среднемассовая скорость равна примерно половине наиболее вероятной скорости частиц с температурой электронов и массой ионов; разлет плазмы устанавливается за время, примерно в полтора раза превышающее время пролета начального поперечного размера с установившейся скоростью разлета. Это позволяет рассчитывать на эффективную экстракцию ионов за счет свободного разлета при лазерном разделении изотопов методом AVLIS.