雷射放電
正文
由雷射引起的氣體放電。雷射照射氣體引起氣體電離或擊穿，主要由兩種機制形成：①多光子過程；②電子崩或多電子串激過程。前者是氣體原子連續吸收幾個光子,使電子獲得的能量超過電離能而成為自由電子,又稱光學擊穿。這種機制多發生在沒有充分的時間與空間條件形成電子崩的情況,例如雷射脈衝作用時間很短,或雷射作用在低氣壓狀態的氣體中。在高氣壓及寬脈衝作用下，電子崩的電離機制占主要地位。照射區域的初始電子與原子發生碰撞，從光獲得能量，直至能量積累到足以引起碰撞電離的程度。氣體被雷射擊穿需有一定的閾值場強，超過此場強後擊穿才會發生。表示閾值的物理單位有輻射流的能量密度，光子流或光波的電場強度等，其數值與氣體種類、氣壓、雷射波長、焦斑直徑、脈衝時間等多種因素有關。表中所列為空氣中雷射擊穿閾值的一組試驗值。
對已有外施電壓的電極間隙進行雷射照射，可以形成導向擊穿或觸發火花間隙。導向擊穿多套用於長間隙放電，沿電極軸向射入雷射，藉助於雷射通道使氣體電離,火花即沿此通道發展。雷射照射可降低擊穿電壓,使兩極間在低於靜態擊穿電壓情況下發生擊穿。例如，曾有人試驗在5兆伏情況下,用雷射引起了40～50米間隙擊穿。
雷射放電試驗表明,雷射焦點位於陽極表面時,間隙放電時延最小。放電時延還與間隙上已經存在的電場強度 E和氣體壓力P等因素有關。圖中所示為放電時延△t隨電極間隙施加電壓的變化曲線。極距d=11.6厘米，氣壓P=630托,間隙靜態擊穿電壓VSB=30.7千伏。當外施電壓達80％VSB時，放電時延就很小了。
雷射放電