Dynamics of Laser-Induced Shock Wave in Silica

• Autorzy: Efremov V. P. , Frolov A. A. , Dianov E. M. , Bufetov I. A. , Fortov V. E.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amm-2014-0271

Warianty tytułu

PL

Dynamika laserowa indukowana w fali uderzeniowej w krzemionce

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The study of detonation-like mode of laser induced damage propagation was considered. Velocity of this propagation is two orders of magnitude faster than known published data on burning fiber glass. The condition of optical fiber and enough long laser pulse let us obtain laser induced damage propagation passing near hundred own core diameters during pulse. The using as target the core of silica-based optical fiber has some diagnostic advantages. It allows spatially splits “start” and “stop” points and to supply the same form of energy deposition in every cross section of optical fiber. Tested regime demonstrates near constant velocities during 250 ns in the range of laser intensity 2-4.5 GW/cm² .

PL

W pracy analizowano detonacyjny typ laserowo indukowanej propagacji zniszczenia. Stwierdzono, że prędkość tej propagacji jest dwa rzedy wielkości większa aniżeli ta, która jest zawarta w dostępnych danych literaturowych dla spalania włókien szklanych. Stan włókna szklanego oraz wystarczająco długi impuls lasera prowadza do osiągnięcia laserowo indukowanej propagacji zniszczenia przekraczającego ok. 100 średnic rdzenia włókna podczas jednego impulsu. Zastosowanie, jako obiektu rdzenia, krzemionkowego włókna szklanego ma szczególna korzyść diagnostyczną. Mianowicie, umożliwia przestrzenne rozdzielenie punktu „staru” i „stopu” oraz zapewnia tę samą formę energii „uwolnionej” na każdy przekrój poprzeczny włókna optycznego. Zastosowane zakresy testów pokazują naw przybliżeniu stałe prędkości propagacji zniszczenia w okresie 250 ns, dla zakresu intensywności wiązki lasera 2-4.5 GW/cm² .

Słowa kluczowe

EN

laser supported detonation; silica-based optical fiber; laser induced damage

PL

laserowe wspieranie detonacji; włókna szklane; laserowo indukowana propagacja

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 59, iss. 4
• Strony: 1599--1603
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys.

Twórcy

autor

Efremov V. P.

• Joint Institute for High Temperatures Ras, Russia, 125412, Moscow, Izhorskaya 13/2

autor

Frolov A. A.

• Joint Institute for High Temperatures Ras, Russia, 125412, Moscow, Izhorskaya 13/2

autor

Dianov E. M.

• Fiber Optics Research Center Ras, 119333, Moscow

autor

Bufetov I. A.

• Fiber Optics Research Center Ras, 119333, Moscow

autor

Fortov V. E.

• Joint Institute for High Temperatures Ras, Russia, 125412, Moscow, Izhorskaya 13/2

Bibliografia

• [1] G. Duchateau, M. D. Feit, S. G. Demos, J.Appl.Phys. 111, 093106 (2012).
• [2] C. W. Carr, J. D. Bude, P. De Mange, Phys. Rev. B 82, 184304 (2010).
• [3] Y. Inamura, Y. Katayama, W. Utsumi, J. Phys. Condens. Matter. 19, 415104 (2007).
• [4] L. Hallo, C. Mezel, A. Bourgeade, D. Hebert, E. G. Gamaly, NATO Science for Peace and Security Series B: Physics and Biophysics, Extreme Photonics & Applications, 121 (2010).
• [5] M. von Allmen, A. Blatter, Laser-Beam Interactions with Materials: Physical Principles and Applications. Springer. 2002. 2nd edition.
• [6] F. Docchio, P. Regondi, M. R. C. Capon, J. Mellerio, Appl. Opt. 27, 17, 3661 (1988).
• [7] E. M. Dianov, V. E. Fortov, I. A. Bufetov, V. P. Efremov, A. E. Rakitin, M. A. Melkumov, M. I. Kulish, A. A. Frolov, Optical Communication, 2005. ECOC 2005. 31st European Conference 25-29 Sept. 3, 469 (2005).
• [8] E. M. Dianov, V. E. Fortov, I. A. Bufetov, V. P. Efremov, A. A. Frolov, M. Y. Schelev, V. I. Lozovoi, J. Exp. Theo. Phys. Lett. 83, 2, 75 2006.
• [9] V. P. Efremov, E. M. Dianov, V. E. Fortov, I. A. Bufetov, A. A. Frolov, Physics of Extreme States of Matter. Chernogolovka, 41 (2011).
• [10] C. W. Carr, H. B. Radousky, A. M. Rubenchik, M. D. Feit, S. G.Demos, Phys. Rev. Lett. 92, 8, 087401 (2004).
• [11] M. J. Saunders, Rev. Sci. Instrum. 47, 4, 496 (1976).
• [12] P. L. Chu, T. Whitbread, Appl. Opt. 21, 23, 4241 (1982).
• [13] X. A. Shen, S. C. Jones, P. Braunlich, Phys.Rev.Lett. 62, 23, 2711 (1989).
• [14] D. G. Hicks, T. R. Boehly, J. H. Eggert, J. E. Miller, P. M. Celliers, G. W. Collins, Phys. Rev. Lett. 97, 025502 (2006).
• [15] J. Clerouin, Y. Laudernet, V. Recoules, J.Phys.A: Math. Gen. 39, 4387 (2006).
• [16] R. A. Negres, M. D. Feit, P. De Mange, J. D. Bude, S. G. Demos, Proc. of SPIE. 6720, 672019 (2007).
• [17] R. A. Negres, M. D. Feit, S. G. Demos, Opt. Express. 18, 10, 10643 (2010).
• [18] A. Kubota, M.-J. Caturla, J. S. Stölken, M. D. Feit, Opt. Express. 8, 11, 611 (2001).
• [19] K. Trachenko, M. T. Dove, Phys. Rev. B 67, 212203 (2003).
• [20] S. Ismail-Beigi, S. G. Louie, Phys. Rev. Lett. 95, 156401 (2005).
• [21] A. Kusov, A. Kondyrev, A. Chmel, J. Phys.: Condens. Matter. 2, 4067 (1990).