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大 気圧 空気 中 に大 出力 レー ザ を集 光 して光 破 壊 プ ラズ マ を生 成 した場 合,火 花 放 電 の トリガ効 果 とそ の破壊 プ ラズ マ に沿 っ た 火 花 破 壊 の 誘 導 効 果 の 出 現 が 報 告 さ れ て い る(1)。これ らの効 果 は,レ ー ザ トリガ スイ ッチ,レ ー ザ誘 雷 な どの 応 用 か ら多 くの研 究 が な され てい るが,そ の放 電 機構 につ い て不 明 な 点 も多 い。 最 近,大 出 力CO2レ ー ザ で大 気 中 に形 成 され た光 破 壊 プ ラズ マ は,高 電 離 した プ ラ ズ マ コ ア とそ の コ ア部 で の気 体 加 熱 に よ る衝 撃 波 を生成 す る こ とが 明 らか に され た(2)。本 研 究 で は,自 作 の放 電 励 起 形 のXeClエ キ シマ レ ー ザ(波 長308nm)で 大 気 中 に 生 成 した光 破 壊 プ ラズ マ に関 して,プ ラズ マ コア と衝 撃 波 の密 度 変 化 をHe-Neレ ー ザ光 源 の マ ッハ ツ ェ ンダ ー干 渉 法 で 詳 細 に観 測 した。 その結 果,光 破壊 プ ラズ マ の近傍 に配 置 され た電 極境 界 が,プ ラズ マ コア と衝 撃 波 の挙 動 に著 し く 影響 を与 え る こ とを検 証 した。 前 報(3)で 述 べ た80~800mJの 範 囲 で 出 力 調 整 可 能 な XeClレ ー ザ(パ ル ス幅 約20ns)は,ギ ャ ップ の 長 さ2cm の 準 平 等 電 極 配 置(直 径30mmの 半 球 棒-平 板)と 不 平 等 電 極 配 置(直 径2mmの 半 球 棒-平 板)の 中 央 部 に 集 光 し た。 こ の とき,約120mJ以 上 の 出力 の レー ザ 照 射 は光 破 壊 プ ラズ マ を生 成 可 能 で あ る。 この光 破 壊 プ ラ ズマ に よ る 中 性 粒 子 密 度 の 変 化 は,図1に 示 すHe-Neレ ー ザ (NEC, GLG5900, 75mW)を 光 源 とす るマ ッハ ツ ェ ン ダ ー干 渉 計 を用 い,干 渉像 と して観 測 した 。本 観 測 シス テム は,フ ィル ム(ASA1600)で の干 渉 像 の コ ン トラス トを改

Dynamic Behaviours of Shock Wave Produced by XeCl Laser-Induced Breakdown Plasma in Atmospheric Air