激光大气击穿阈值的数值分析

针对大气中飞行器的等离子体隐身问题,数值计算了ns量级强激光击穿大气的阈值,讨论了一些相关条件对阈值的影响。结果表明:对于ns量级的入射激光,波长越长,大气的击穿阈值越小;气压越大,击穿阈值也越小;气体中存在的初始电子对不易产生光电离的长波长入射激光的击穿阈值,有明显的减少作用,但对短波长入射激光的击穿阈值几乎没有影响;脉宽越宽,激光辐照的时间越长,大气击穿的阈值越小。

雨滴对微波大气击穿过程的影响

将描述电磁波的Maxwell方程组和简化的等离子体流体方程组耦合数值求解,研究了雨滴对微波大气击穿过程的影响。由于雨滴介电常数的模远大于大气介电常数,故雨滴的存在可使局部场强增加到2倍(三维下为3倍),从而降低大气击穿所需的入射微波能量。雨滴的作用相当于一个局部的场强增强器,增加局部场强,诱导微波大气击穿,从而在雨滴附近形成丝状放电。等离子体丝出现后,其尖端取代雨滴成为新的场强增强器。多雨滴模拟结果显示微波上游雨滴附近的等离子体丝比下游有更好的发展。