بخشی از مقاله
چکیده
براساس بکارگیری معادلات آهنگ و تخلیه الکتریکی مدار بلوملین در یک سیستم نوسانگر-تقویت کننده لیزر نیتروژن با تحریک عرضی، رفتار زمانی و وابستگی مکانی ضریب بهره و رسانش الکتریکی توصیف می شوند. نتایج محاسبات نشان می دهند ضریب بهره و رسانش الکتریکی نسبت به ابعاد هندسی لیزر و نیز دمای الکترون به طور مشابه رفتار می کنند. محاسبات کامل عددی رفتار گذرا و مانای این دو کمیت فیزیکی ارائه می شود.
مقدمه
یکی از پارامترهای مهم در محیط های پلاسمایی رسانش الکتریکی است که از دیرباز مورد توجه بوده است. برای بررسی نظری رسانش الکتریکی در گذشته حل معادله بولتزمن در حالت مانا به کار برده شده است [1] و همچنان به کار برده می شود. در اپتیک کوانتومی با وجودی که از رسانش الکتریکی به عنوان اتلاف یاد شده است، لیکن به صراحت یاریف آن را به مثابه ضریب بهره با حفظ علامت جبری یاد کرده است.[2] رسانش الکتریکی که در معادله ماکسول وارد می شود در تفسیر فیزیکی رفتار لیزری در لیزرهای گازی نیز حائز اهمیت است.
از سوی دیگر، در محیط گازی لیزری که یونیده ضعیف است می توان از معادلات آهنگ برای جمعیت و چگالی فوتون و نیز شرایط تخلیه الکتریکی گاز استفاده کرد و با حل عددی معادلات به رفتار زمانی و مکانی ضریب بهره پی برد. این موضوع در گذشته در مورد گاز N2 نشان داده شده است. همچنین پیش از این در گزارش دیگری نشان داده ایم که ضریب بهره بستگی نسبتاً شدیدی به هندسه محیط فعال دارد.[3] در این مقاله رفتار رسانش الکتریکی از نظر زمانی و مکانی مورد مطالعه قرار می گیرد و نشان می دهیم که هر دو پارامتر ضریب بهره و رسانش الکتریکی در گاز نیتروژن یونیده که محیط فعال لیزر نیتروژن در گذار C B در طول موج nm 337/1 را تشکیل می دهد، رفتار مشابهی نسبت به ابعاد محیط و دمای الکترون از خود نشان می دهند.
نتایج محاسبات
برای محاسبات ابتدا معادلات معرفی شده به صورت زمانی برای کمیت های مورد نظر نظیر E/p و ne حل شده اند و برای حالت مانا، ضریب بهره برای طول های مختلف الکترودها در قله محاسبه گردید. برای رسانش الکتریکی نیز طبق معادله - 4 - ، به صورت زمانی به دست آمده و رفتار آن برحسب طول الکترودها و فاصله دو الکترود نیز محاسبه گردید. در شکل 2 رفتار زمانی رسانش الکتریکی برای dAmp =0/7 cm و برای دو طول 10 cm و = 31 lmp ارائه شده است. این شکل نشان می دهد که از مقادیر بسیار کوچک شروع به رشد می کند و پس از 15 ns به حالت مانا می رسد. در شکل 3 رفتار زمانی ضریب بهره را برای هر دو طول محاسبه کرده ایم. طول کوچکتر ضریب بهره بزرگتری را ارائه می دارد.
