مسعود پیشدست - گروه الکترونیک، مجتمع دانشگاهی برق و الکترونیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر،
عبداله اسلامی مجد - گروه الکترونیک، مجتمع دانشگاهی برق و الکترونیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر
مسعود کاوش تهرانی - پژوهشگاه علوم و فن آوری اپتیک و لیزر، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، شاهین شهر

در این پژوهش اثر گازهای پیرامونی هوا، آرگون، هلیم و نئون در فشارهای مختلف بر تابش و گسترش پلاسمای حاصل از برهم­کنش باریکه­ ی لیزر با هدف فلزی، با تاکید بر بهینه ­سازی نسبت سیگنال به تابش پیوستار به روش بیناب ­نمایی فروشکست القایی لیزری و جذب و پراکندگی پرتو کاوش بررسی شده است. نتایج نشان می­ دهند که تابش ­ها و گسترش پلاسما به نحو قابل­ توجهی به نوع و فشار گاز پیرامون وابسته است. بیش­ترین شدت خطوط نشری اتم مس به ترتیب برای گازهای آرگون، نئون، هوا و هلیم به دست آمده است. برای تمام گازها با افزایش فشار گاز پیرامون از ۵ تا mbar۱۰۰، شدت تابش طیفی پلاسما افزایش می­ یابد و سپس با بیش­تر شدن فشار تا یک اتمسفر اشباع می ­شود. تابش پیوستار پلاسما نیز با افزایش فشار، روندی افزایشی دارد و به ترتیب برای گازهای آرگون، هوا، نئون و هلیم بیش­ترین مقدار را دارد. نسبت تابش طیفی به پیوستار زمینه به ترتیب برای گازهای هلیم، نئون، هوا و آرگون بیشینه است و برای تمام گازها با افزایش فشار کاهش می ­یابد. نتایج حاصل از گسترش پلاسما به روش جذب و پراکندگی پرتو کاوش با نظریه سدف- تیلور مقایسه شد. سرعت گسترش پلاسما در نزدیکی سطح هدف در حضور گاز هلیم در فشار mbar۷۵۰ برابر با m/s۲۵۲۰۰ و در حضور گازهای نئون، هوا و آرگون به ترتیب ۱۵۶۲۵، ۱۳۹۰۰ و m/s ۱۱۸۶۰ به دست آمد که با دور شدن از سطح به شدت افت کرده و در فاصله ۶mm از سطح برای گازهای هلیم، نئون، هوا و آرگون به ترتیب به ۲۵۵۰، ۱۰۰۰، ۷۰۰ و m/s۶۹۰ می ­رسد.

پلاسمای لیزری, گاز پیرامونی, جذب و پراکندگی پرتو کاوش, بیناب نمایی فروشکست القایی لیزری