В МГУ научились «заглядывать внутрь» лазерной плазмы

Исследователи МГУ имени М. В. Ломоносова предложили метод, позволяющий создавать подробные карты распределения температуры внутри облака лазерной плазмы. Такая плазма возникает при воздействии мощного лазерного импульса на поверхность материала. В университете сообщили, что новый подход помогает увидеть тепловую структуру этого короткоживущего образования и точнее управлять его параметрами.

Доцент кафедры лазерной химии МГУ Тимур Лабутин объяснял, что плазма представляет собой газ из заряженных частиц, используемый во многих технологических процессах. При импульсном воздействии часть вещества на поверхности образца испаряется и ионизируется, формируя вспышку, существующую лишь микросекунды. За это время внутри облака происходят сложные процессы переноса энергии, которые ранее описывали только в общих чертах.

Предложенный метод позволяет восстановить температурное распределение по зонам вспышки. Это важно там, где требуется строго контролируемая плазма. В качестве примера Лабутин привёл электронную промышленность, где лазер используют для напыления тонких плёнок. Чем точнее известны параметры плазмы, тем равномернее распределяется материал и тем меньше возникает дефектов.

Помимо прикладных задач, подход помогает точнее моделировать процессы образования плазмы при входе объектов в плотные слои атмосферы на гиперзвуке. В лаборатории можно воспроизводить режимы, похожие на те, что испытывают возвращаемые аппараты и космические корабли. По оценке авторов, это позволит улучшить проектирование конструкций и теплозащитных материалов для перспективной ракетно-космической техники, пишут Известия.