Взаимодействие лазерного излучения с веществом

Дело в том, что в плазме, поглощающей лазерное излучение, имеется сильное поле излучения и, следовательно, в кинетическом уравнении для f(E, t) необходимо учитывать вклад поля лазерного излучения и неупругих столкновений электронов с атомами. В этом случае характерным параметром является отношение скоростей потерь энергии электронов на ионизацию и набора энергии электронами от поля лазерного излучения:

где I(Z) — потенциал ионизации ионов; E₀ — энергия осцилляции электрона в поле световой волны с частотой ν (; ν_i(Z) и ν_эф(Z) — частоты неупругих и упругих соударений).

Для плотностей потока лазерного излучения q = 10⁸−10¹¹ Вт/см² β₀ ≳ 1, и функция распределения электронов обрезается при энергии E ≈ I(Z), поскольку ионизация осуществляется за счёт «хвоста» функции распределения. При этом в кинетическом уравнении для f(E, t) влияние членов, обусловленных лазерным излучением и неупругими столкновениями, взаимно компенсируется, а за счёт электрон-электронных соударений функция f(E, t) близка к максвелловской.

В диапазоне электронной температуры 10⁵−10⁶ К (10–100 эВ) и плотности 10¹⁹−10²⁰ см ⁻³ значение времени электрон-электронной релаксации в поглощающей плазме оказывается равным τ_ее = 10⁻¹⁴−10⁻¹² с. Время, за которое происходит обмен энергией между электронами и ионами, определяется несколькими актами столкновений и приближённо составляет

где A — атомный вес ионов.