В Московском государственном университете имени М.В. Ломоносова разработан инновационный метод детального картирования температурных распределений внутри лазерной плазмы, основанный на применении современных диагностических технологий. Этот подход обеспечивает визуализацию термической структуры кратковременных энергетических сгустков и предоставляет возможность более точного контроля их параметров, что было подтверждено на кафедре лазерной химии МГУ.
Доцент указанной кафедры, Тимур Лабутин, отмечает, что лазерная плазма представляет собой ионизированный газовый разряд, широко используемый в технологических процессах. При импульсном лазерном воздействии на поверхность образца происходит ионизация и испарение вещества, что приводит к формированию плазменной вспышки с характерной длительностью в микросекунды. Внутри этой плазменной вспышки протекают сложные процессы переноса энергии, ранее описываемые лишь на качественном уровне.
Разработанная методика позволяет реконструировать термический профиль плазмы, то есть выявить распределение температур в различных зонах плазменной вспышки. Это особенно актуально для областей, требующих строгого контроля параметров плазмы, таких как электронное напыление тонких пленок на подложки. Точное регулирование параметров плазмы обеспечивает равномерное распределение материала, минимизацию дефектов и повышение качества конечного продукта.
Кроме того, данное исследование открывает новые возможности для моделирования процессов плазмообразования при высокоскоростном входе объектов в плотные слои атмосферы. В лабораторных условиях можно воспроизвести и изучить условия, аналогичные тем, которые испытывают возвращаемые многоразовые космические аппараты и космические корабли. Полученные данные позволят улучшить проектирование конструкционных элементов и теплозащитных материалов для перспективной ракетно-космической техники.