Проведенные оценки временного раз-решения используемой методики измерений и результаты, полученные при восстановлении параметров исследуемой плазмы на основе ВАХ, регистрируемых с наносекундным временным разрешением, показали, что одиночный зонд Ленгмюра, по крайней мере, в соответствующих условиях вполне успешно может быть использован для исследования быстропротекающих процессов.
Зафиксировано появление трех групп заряженных частиц в окрестностях зонда: 1-я группа возникает практически синхронно с импульсом лазерного излучения, падающего на мишень; 2-я группа фиксируется примерно через 150 нс (пик сигнала с зонда, т. е. максимум потока частиц на зонд) после старта лазерного излучения; 3-я группа фиксируется примерно через 500 нс (пик сигнала с зонда) после старта лазерного излучения.
Зарегистрированные в наших экспериментах ВАХ имеют одну и туже отличительную черту – аномально большой ионный ток насыщения и большие флуктуации этого тока. Искажение ВАХ зонда, т. е. отличие их формы от классической, авторы связывают с раскачкой в плазме электро-статических колебаний. Форма проинтегрированных по времени характеристик (ВКХ), близкая к классической, служит подтверждением мнения авторов по данному поводу. Сравнительный анализ полуxенных с временным разрешением ВАХ и проинтегрированных по времени ВКХ зон-да показывает, что в условиях описываемых экспериментов до определенного момента времени, по крайней мере, до появления 3-й группы частиц, электронная ветвь ВАХ не подвергается значительным искажениям и может быть использована для определения параметров появляющейся в окрестностях зонда плазмы.
Вид ВАХ для 1-й и 2-й групп частиц дает возможность проведения с их помощью оценки электронной температуры и электронной концентрации, но не дает возможности осуществить оценку концентрации ионов в силу аномального вида ионной ветви. На ВАХ, соответствующей 2-й группе частиц, отчетливо прослеживается «ступенька» на электронной ветви, что говорит нам о том, что 2-я группа частиц – быстродвижущийся корпускулярный поток. Вид ВАХ, отвечающей 3-й группе частиц, не позволяет произвести оценку температуры и концентрации частиц, потому что в плазме происходят сильные колебания, собственное электрическое поле которых превосходит по величине поле, создаваемое в плазме зондом.
Разлет лазерной плазмы из области пятна фокусировки лазерного излучения на мишени происходит недостаточно быстро для того, чтобы обеспечить за время в несколько наносекунд создание вокруг зонда, удаленного на расстояние порядка 10-2 м, плазменной среды. По-видимому, механизм первоначального быстрого образования плазмы связан с воздействием излучения и потока быстрых электронов из области пятна фокусировки на остаточный газ в окрестностях зонда.
Скорости направленного движения частиц во 2-й и 3-й группах, соответствующие максимуму потока и определяемые по времени пролета, составляют примерно 4104 м/c и 1,3104 м/c, а кинетические энергии ионов в плазменном потоке составляют при этом 500 эВ и 60 эВ соответственно. Фиксируемая скорость 2-й группы регистрируемых зондом частиц позволяет предположить, что указанный сгусток плазмы – это результат амбиполярной диффузии плазмы в вакуум. Наконец, 3-я группа зарегистрированных частиц – это, по-видимому, результат газокинетического разлета плазмы из области вблизи пятна фокусировки.
Результаты измерений электронной температуры в наших экспериментах хорошо согласуются с результатами модельных расчетов для оценки электронной температуры в области поглощения лазерного излучения при параметрах, отвечающих условиям этих экспериментов.
