Грачев Г.Н. Мирошниченко И.Б. Смирнов А.Л. Стаценко П.А. Тищенко В.Н. Березуцкий А.Г.
Влияние мощности и частоты импульсно-периодического лазерного излучения на спектр и локализацию интенсивного звука, создаваемого оптическим пульсирующим разрядом в воздухе
Докладчик: Мирошниченко И.Б.
Ранее авторами показано, что оптический пульсирующий разряд (ОПР), создаваемый импульсно-периодическим (ИП) лазерным излучением в воздухе или на поверхности твердых тел, формирует в окружающем пространстве звук, мощность которого достигает ~ 10÷20 % от мощности подводимого излучения. При использовании цугов ИП спектр может перестраиваться в инфра-ультразвуковом диапазоне частот. Лабораторные эксперименты проводились на малом расстоянии ~ 30 см, где окружающий акустический фон слабо влияет на измерения.
В работе исследовалось влияние поглощения в воздухе на характеристики звука, создаваемого ОПР при произвольной мощности и частоте повторения импульсов ИП излучения. Предложена модель, позволяющая определить интенсивность и структуру спектра звука в зависимости от расстояния до ОПР. Модель подтверждена в экспериментах, где ОПР создавался ИП СО2-лазером – средняя мощность W~2 кВт, частота повторения f~ 50 кГц, длительность импульсов ~ 1 мкс. Показано, что в зоне локализации (RL) интенсивного звука (более 120 дБ) в зависимости от W и f спектр содержит основную линию на частоте f и ее обертоны или одну f или одновременно линию f и сильную линию на частоте повторения цугов ИП излучения F<<f.
Влияние частоты f и поглощения звука покажем для ИП излучения со средней мощностью W~10 кВт. При f<10 кГц спектр содержит основную линию на частоте f и большое количество обертонов и не изменяется на расстоянии RL ~ 10 м. При f~30 кГц - RL ~ 6 м, обертоны поглощаются на расстоянии ~ 9 м. При f~50 ÷ 150 кГц - RL ~ 4 ÷ 2 м, начальный спектр содержит одну линию.
Таким образом, спектр и радиус локализации интенсивного звука, создаваемого ОПР, зависит не только от мощности, но и от частоты повторения ИП излучения.
К списку докладов