Режимы движения плазменных фронтов и динамика спектральных линий при оптическом пробое в газе и на поверхности конденсированных сред тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.21, кандидат физико-математических наук Буланов, Алексей Владимирович

• Буланов, Алексей Владимирович
• кандидат физико-математических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Буланов, Алексей Владимирович

Введение

Глава 1 Динамические и спектральные параметры плазмы при оптическом пробое газа и на поверхности конденсированных сред

Обзор)

1.1 Механизмы оптического пробоя газа

1.2 Механизмы нагрева плазмы при оптическом пробое газа

1.3. Механизмы переноса энергии при оптическом пробое газа

1.4. Физические механизмы оптического пробоя на поверхности конденсированных сред

1.5. Пространственно-временные параметры эмиссионных спектров 43 лазерной плазмы

1.6. Лазерная искровая спектроскопия: метод и технические средства

Глава 2 Экспериментальное и теоретическое определение режимов распространения плазменных фронтов при оптическом пробое

2.1 Экспериментальная установка и методика эксперимента

2.2 Экспериментальные результаты по распространению плазменных фронтов при оптическом пробое воздуха

2.3 Теоретический анализ волн поглощения лазерного излучения. Сравнение с экспериментальными данными

2.4 Оптический пробой на поверхности твердого тела

Глава 3 Спектральные характеристики лазерной плазмы при оптическом пробое в нормальной атмосфере

3.1 Динамика эмиссионных спектров атмосферных газов при пробое в нормальной атмосфере

3.2 Основные результаты исследования динамики свечения сплошного и эмиссионного спектров лазерной плазмы

3.3 Особенности пространственно-временной динамики спектров взаимодействии лазерных плазм

Глава 4 Использование лазерной искровой спектроскопии для определения спектральных характеристик плазмы на поверхности жидкости

4.1 Спектральные характеристики лазерной плазмы, генерируемой на поверхности жидкости (морской воды) при наносекундном возбуждении

4.2 Временные характеристики излучения мультиплетов азота и кислорода при лазерном пробое на поверхности морской воды

4.3 Экспериментальное применение метода лазерной-искровой спектроскопии

Основные результаты работы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Режимы движения плазменных фронтов и динамика спектральных линий при оптическом пробое в газе и на поверхности конденсированных сред»

Образование плазмы под воздействием мощного лазерного излучения получило название оптического (лазерного) пробоя [1-4]. Кроме задач прикладного характера, в физике оптического пробоя стоят проблемы, связанные с получением высокотемпературной плазмы. Большинство работ в этой области посвящено проблеме получения управляемого термоядерного синтеза [5].

Для получения высокотемпературной, плотной плазмы рядом авторов [6 -8] используется взаимодействие встречных плазменных фронтов. Интерес к исследованию режимов движения плазменных фронтов, а так же процессов их взаимодействия при лазерном пробое объясняется различными причинами. Прежде всего, результаты такого взаимодействия зависят от режимов движения взаимодействующих плазм. Взаимодействие встречных плазменных фронтов должно приводить к изменению термодинамических параметров плазмы и к непосредственному увеличению электронной и ионной температур, а так же плотности плазмы в областях взаимодействия. Взаимодействие фронтов лазерной плазмы используется так же в работах, направленных на повышение контраста эмиссионных линий элементов на фоне непрерывного излучения лазерной плазмы. Чувствительность метода лазерной искровой спектроскопии определяется контрастом регистрируемых линий, который можно значительно повысить, используя механизмы взаимодействия плазменных фронтов. В работах [9, 10] предложена и реализована методика двух и многоимпульсного возбуждения лазерной плазмы, которая обеспечивает значительное увеличение чувствительности метода. Непосредственное увеличение интегральной интенсивности излучения лазерной плазмы в зоне взаимодействия двух встречных плазменных фронтов, распространяющихся в режиме световой детонации, при многоимпульсном возбуждении лазерного пробоя на поверхности твердой мишени, наблюдалось в работе [11].

Режимы распространения плазменных фронтов сильно зависят от условий возбуждения пробоя, плотности мощности лазерного излучения, вызывающего оптический пробой, от длины волны лазерного излучения, в поле которого происходит распространение плазменного факела. Результат взаимодействия двух встречных лазерных фронтов так же сильно зависит от многих факторов, и, прежде всего, от режимов движения плазмы и параметров лазерного излучения, в поле которого происходит пробой.

Исследование механизмов лазерного пробоя позволило решить ряд проблем прикладного характера. В частности появления метода лазерной искровой спектроскопии (ЛИС, или LIBS в англоязычной литературе) [1] позволило более оперативно определять концентрацию элементов жидкостей и конденсированных сред. Метод ЛИС обладает несомненными преимуществами перед традиционными методами спектрального анализа, что объясняет его интенсивное внедрение в самые разнообразные приложения, связанные с исследованием вещества [2-4, 12, 13].

Одно из первых применений метода ЛИС для анализа элементов, присутствующих в жидкости в растворенном и взвешенном состоянии, было осуществлено в работе [14]. Определение элементного состава жидкости осуществлялось по эмиссионным линиям, возбуждаемым в лазерной плазме, генерируемой на поверхности жидкости одиночным лазерным импульсом с плотностью мощности, достаточной для создания оптического пробоя. Перспективы использования ЛИС для определения элементного состава морской воды упомянуты в работах [15, 16].

Несомненным преимуществом метода ЛИС является возможность дистанционного измерения, отсутствие предварительной подготовки пробы, высокая степень автоматизации эксперимента и возможность определения элементного состава вне зависимости от фазового состояния анализируемого вещества. Вопрос о количестве элементов, которые возможно зарегистрировать при конкретном способе возбуждения плазменного факела, зависит от плотности мощности лазерного излучения в импульсе и применяемой регистрирующей аппаратуры. При надлежащем выборе условий возбуждения и регистрации эмиссионных спектров, исследуемых элементов возможно измерение элементного состава жидких сред до концентрации 10"2 -НО"3 г/л [17 -20].

Одним из основных факторов, ограничивающих широкое использование метода ЛИС для анализа жидкостей, является невысокая чувствительность, что делает затруднительным использование на уровне концентраций, близких к предельно допустимым (ПДК). Перспективы повышения чувствительности ЛИС связаны с увеличением контраста спектральных линий и разработкой метода для конкретного объекта. Так предлагается использовать для возбуждения плазмы согласованные импульсы двух лазеров, осуществлять временную селекцию при регистрации эмиссионных линий элементов [21, 22].

Актуальность темы. Исследование механизмов лазерного пробоя в газовой атмосфере и на поверхности конденсированных сред является актуальной задачей. Результаты этих исследований используются для решения широкого круга фундаментальных и прикладных проблем, указанных выше. Особо следует отметить, что механизм разлета плазмы (быстрая волна ионизации, светодетонационная волна, сверхзвуковая радиационная волна, пробойная волна, волна теплопроводностного механизма) зависит как от параметров лазерной системы (длин волны излучения, энергия и длительность импульса, способ фокусировки), так и от параметров окружающего газа (потенциала ионизации, сечения поглощения и ионизации ультрафиолетовыми квантами и др.). Режим движения плазмы определяет температуру и электронную плотность плазмы. Исследование динамики эмиссионных линий сплошного спектра и линий атмосферы, в которой проводится спектральный анализ, позволяет определить временной интервал, в котором наблюдается максимальные величины контраст эмиссионных линий исследуемых элементов. Особенно актуальны эти исследования для лазерной искровой спектроскопии жидкостей. Преимуществом данного метода перед другими является возможность дистанционного измерения, отсутствие предварительной подготовки пробы, высокая степень автоматизации эксперимента и возможность определения элементного состава вне зависимости от фазового состояния анализируемого вещества.

Цель диссертационной работы заключается в исследовании режимов движения плазменных фронтов и динамики спектральных линий при оптическом пробое газа и на поверхности конденсированных сред.

Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи:

Исследование режимов движения разлетающейся плазмы в процессе лазерного пробоя в нормальной атмосфере.

Изучение распределения интенсивности свечения плазмы в зависимости способа фокусировки лазерного излучения и исследование спектроскопических параметров плазмы в области взаимодействия двух плазменных фронтов, распространяющихся во встречных направлениях в условиях пробоя нормальной атмосферы.

Проведение исследований временной динамики эмиссионных спектров излучения лазерной плазмы при оптическом пробое в атмосфере и на поверхности конденсированных сред

Использование полученных результатов для повышения чувствительности метода лазерной искровой спектроскопии с целью измерения элементного состава конденсированных сред

Методы исследования. При выполнении диссертационной работы применялись лазерно-физические методы зондирования, статистического анализа и численного моделирования.

Научная новизна работы состоит в следующем: 1. Экспериментально и теоретически установлено, что фронт плазмы в нормальной атмосфере, созданный лазерным импульсом первой, второй и третьей гармониками Nd:YAG лазера плотностью мощности больше чем

I I "9

10 Вт/см", движется в режиме быстрой волны ионизации навстречу лазерному излучению.

2. Определены оптимальные условия регистрации спектра, которые позволяют поднять контраст эмиссионных линий, регистрируемых на фоне сплошного спектра при оптическом пробое на поверхности конденсированных сред и в нормальной атмосфере.

3. Выявлены закономерности поведения спектральных линий мультиплетов азота и кислорода в области взаимодействия двух плазменных фронтов.

4. Показаны особенности временной зависимости интенсивности сплошного спектра, линий Na, Mg, Са и молекулярных полос ОН и CN, а также отношения интенсивности линии к фону при оптическом пробое на поверхности морской воды.

5. Разработана методика, позволяющая определить переходы, вносящие значительный вклад в излучение мультиплетов. Показано, что при исследовании ЛИС жидкости, использование динамики интенсивности излучения нескольких мультиплетов, значения сил осцилляторов и энергий уровней, можно определить переходы, вносящие значительный вклад в излучение мультиплетов.

Практическая значимость работы.

Результаты работы могут быть применены на практике для:

- разработки методов управления движением плазменного фронта;

- увеличения чувствительности методов лазерной искровой спектроскопии в экспресс диагностике измерения концентрации элементов;

Результаты работы использовались при выполнении проектов ДВО РАН №09-Ш-В02-060 "Исследование режимов взаимодействия лазерных плазм генерируемых оптическим пробоем в атмосфере" (руководитель проекта), ДВО РАН № 09-1-П9-01 "Исследование механизмов взаимодействия фемтосекундных лазерных импульсов с жидкими средами, газами и биологическими объектами с целью разработки новых методов зондирования океана и атмосферы" (исполнитель проекта), ДВО РАН № 09-II-CO-02-001 "Оптика фемтосекундных лазерных импульсов в атмосфере и океане" (исполнитель проекта), НИР № 2.1.1/1443 "Управление плазменным фронтом при оптическом пробое в конденсированных средах и газах" аналитической ведомственной программы "Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2010)" Федерального агентства по образованию (исполнитель НИР). Часть работы выполнялась в рамках проектов РФФИ №09-02-98508-рвостока "Исследование процессов распространения фемтосекундных лазерных импульсов в морской воде" и № 06-05-96206 "Разработка комплексного оптоакустического метода и новых технологий дистанционного зондирования верхнего слоя океана" (исполнитель проектов).

Основные положения, выносимые на защиту:

- При оптическом пробое в нормальной атмосфере, генерируемом первой, второй и третьей гармониками Nd:YAG лазера с интенсивностями излучения в диапазоне Ю10 - 1012 Вт/см2 наблюдается распространение плазменного фронта в режиме быстрой волны ионизации навстречу лазерному излучению.

- При взаимодействии встречных плазменных фронтов оптического пробоя в нормальной атмосфере наблюдается двукратное увеличение интенсивности эмиссионных линий по сравнению с интенсивностью аналогичных спектральных линий в невзаимодействующей плазме.

- Характерное время светимости мультиплетов ионов азота N11 и кислорода ОН в спектре оптического пробоя на поверхности жидкости составляет 400 не, что позволяет использовать временную селекцию эмиссионных линий на фоне непрерывного излучения для увеличения чувствительности метода ЛИС.

- Наибольшие скорости распространения плазменного фронта при оптическом пробое в газе навстречу лазерному излучению наблюдаются в режиме быстрой волны ионизации.

Апробация работы.

Результаты работы докладывались на следующих конференциях: На международных конференциях: Optical Natural Waters 2007 (Нижний Новгород), Optical Natural Waters 2009 (Санкт-Петербург), The North Pacific Marine Science Organization (PICES) 17th Annual Meeting. Далянь. Ha российских конференциях: XI и XII конференция студентов, аспирантов и молодых ученых по физике полупроводников, диэлектрических и магнитных материалов. ПДММ-2007 и ПДММ-2009 (Владивосток) 17 - 20 июня 2007 г., Всероссийская научная конференция студентов физиков, аспирантов и молодых ученых (ВСНКСФ-12) (Новосибирск), Международная Байкальская молодежная научная школа по фундаментальной физике (БШФФ-10) (Иркутск), конференциях молодых ученых ТОЙ ДВО РАН (2007, 2008, 2009 гг.), а также на научных семинарах ТОЙ ДВО РАН, ИАПУ ДВО РАН, Морского физико-технического института Морского государственного университета им. Г.И.Невельского. За доклад на Двенадцатой Всероссийской научной студентов-физиков и молодых ученых ВНКСФ-12 (Новосибирск) (2006) был присуждено первое место (диплом первой степени), был награжден грамотой за участие в конференции Optical Natural Waters 2007 (Нижний Новгород) (2007), почетной грамотой и дипломом за 2 место на конференциях по физике полупроводников, диэлектрических и магнитных материалов 11 ПДММ (2007) и 12 ПДММ (2009) (Владивосток).

По материалам диссертации опубликовано 32 работы, включая 5 статей в рецензируемых журналах (4 статьи в журналах, входящих в список ВАК), 10 работ в трудах международных и российских конференций, 17 работ в тезисах докладов конференций.

Личный вклад автора.

В составе коллектива авторов участвовал в разработке и проведении всех экспериментов, самостоятельно проводил отдельные экспериментальные исследования по лазерно-искровой спектроскопии, включая исследования в морских экспедициях в Японском и Охотском морях на парусном учебном судне "Надежда" (2004, 2006 г.г.) и малых НИС типа НИС "Малахит" в заливе Петра Великого Японского моря (2007-2009 г.г.). Самостоятельно проводил обработку и анализ полученных измерений, выполнял необходимые теоретические расчеты. Результаты, связанные с исследованиями особенностей динамики эмиссионных спектров, получены при решающем вкладе автора. Все защищаемые научные положения получены при основном вкладе автора

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка цитируемой литературы, содержащего 132 наименования. Работа представлена на 141 страницах, включая 5 таблиц и 34 рисунка

Заключение диссертации по теме «Лазерная физика», Буланов, Алексей Владимирович

Основные результаты работы

Экспериментально установлено и теоретически обосновано, что фронт плазмы в нормальной атмосфере, созданный лазерным импульсом первой, второй и третьей гармониками Nd:YAG лазера плотностью мощности больше чем 1010 Вт/см2, движется в режиме быстрой волны ионизации навстречу лазерному излучению. В частности, показано, что для установившегося режима БВИ характерны наибольшие скорости распространения, малая степень ионизации и температура за фронтом по сравнению с другими механизмами. Это может привести к уменьшению интенсивности сплошного спектра и увеличению контраста эмиссионных линий, а, следовательно, - к увеличению чувствительности метода лазерной искровой спектроскопии.

При взаимодействии встречных плазменных фронтов оптического пробоя в нормальной атмосфере наблюдается двукратное увеличение интенсивности спектральных линий мультиплетов азота по сравнению с интенсивностью линий в невзаимодействующей плазме. Детали полученных результатов заключаются в том, что спектральные и временные характеристики при взаимодействии лазерных плазм значительно отличаются от случая невзаимодействующей плазмы при лазерном пробое в нормальной атмосфере. В структуре взаимодействующих плазм выделяются три пространственные зоны, определяемые механизмами распространения плазменного фронта. Наблюдаемое увеличение интегральной интенсивности излучения и интенсивностей линейчатого и сплошного спектров приводит к тому, что отношение интенсивности эмиссионной линии к интенсивности фона существенно возрастает.

Экспериментально выявлено, что характерное время светимости мультиплетов ионов азота N11 и кислорода Oil в спектре при оптическом пробое на поверхности жидкости равно 400 не, что позволяет использовать временную селекцию регистрацию линий исследуемых элементов для повышения чувствительности метода лазерной искровой спектроскопии. Показано, что скорость фронта пробоя превышает скорость фронта взрывного вскипания в области абляции. Предложен механизм на основе светодетонационной волны для области пробоя, который на больших задержках относительно начала пробоя для области абляции объясняет превышение концентрация атомов в фронте пробоя над концентрацией ионов в области взрывного вскипания.

Экспериментально показано, что при оптическом пробое газа импульсами модулированной добротности Nd:YAG лазера наблюдается режим быстрой волны ионизации, который характеризуется наибольшими скоростями распространения плазменного фронта по сравнению с другими режимами распространения лазерной плазмы.

Проведен сравнительный анализ между измерениями интенсивности флуоресценции растворенного органического вещества на спектрах флуоресценции морской воды и интенсивностью линии углерода в эмиссионных спектрах лазерного пробоя на поверхности морской воды, полученных в экспедиционных условиях на научно-исследовательских судах на акваториях Японского и Охотского морей. Анализ показал, что совместное использование методов ЛИС и ЛИФ морской воды позволяет оперативно получать дополнительную информацию по содержанию и типу углеродосодержащих веществ в морской воде.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Буланов, Алексей Владимирович, 2009 год

1. С.М. Davies, Н.Н. Telle, D.J. Montgomery. Quantatative analysis using remout laser - induced breakdown spectroscopy (L1.S). // Spectrochem. Acta Part B. -1995-Vol. 50.-p. 1059- 1075.

2. M. Sabsabi, P. Cielo. Quantitative analysis of aluminum alloys by laser — induced breakdown spectroscopy and plasma characterization. // Apl. Spectrosc 1995. - Vol. 49. - № 4. - p. 499 - 507.

3. V. Margetic, A. Pakulev, A. Stockhaus et al. A comparision of ns and fs laser -induced plasma spectroscopy of brass samples. // Spectrochem. Acta Part B-1999-Vol. 55.-p. 1771.

4. V. Sturm, L. Peter, R. Noll. Steal analysis with laser - induced breakdown spectrometry in vacuum ultraviolet. // Appl. Spectrosc. — 2000. — Vol. 54. - p. 1275 - 1278.

5. Н.Г. Басов, А.Ю Захаренков, А. А. Рупасов и др. Диагностика плотной плазмы. М. Наука, 1989. - 368 С.

6. Букин О.А., Базаров И.В., Киселев В.Д., Майор А.Ю. и др. Влияние давления газовой атмосферы на характеристики эмиссионных спектров лазерной плазмы, генерируемой на поверхности твердых мишеней. // Квантовая электроника. 1998. - Т. 25, № 8. - С. 707-710.

7. Yoshiro Ito, Osamu Ueki, Susumu Nakamura. Determination of colloidal iron in water by laser-induced breakdown spectroscopy. // Analytica Chimica Acta. — 1995. -V. 299. P. 401-405.

8. Янковский, А. А. Лазерный спектральный анализ. Квантовая электроника и лазерная спектроскопия. Минск: Наука и техника, 1974.- С. 362-380.

9. Букин О.А., Ю.А. Зинин, Э.А. Свириденков и др. Определение макросостава морской воды методом лазерной искровой спектроскопии. // Оптика атмосферы и океана. 1992. - Т. 5. № 11. - С. 1213-1216.

10. Букин О. А., Базаров И. В., Бодин Н. С., Майор А. Ю., Ильин А. А., Царев В. И. Механизмы уширения эмиссионных линий лазерной плазмы, генерируемой на поверхности твердых мишеней. // Журнал прикладной спектроскопии. 2000. - Т. 67, № 2. - С. 234-237.

11. Н. Б. Делоне, В.П. Крайнов. Основы нелинейной оптики атомарных газов. Курс лекций. М. Наука, - 1986 . - 181 С.

12. JI.B. Келдыш. Ионизация в поле сильной электромагнитной волны. // Журнал экспериментальной и теоретической физики. — 1964. т.47, № 5(11). -с. 1945- 1957.

13. Г.В. Островская, А.Н. Зайдель. Лазерная искра в газах. // Успехи физических наук. 1973. -т.111, № 4. - с.679 - 616.

14. Ю. П. Райзер. Лазерная искра и распространение разрядов. — М.: Наука, 1974. 308 С.

15. Н.Б. Делоне. Взаимодействие лазерного излучения с веществом. Курс лекций. М. Наука, - 1989 . - 280 С.

16. В. И. Фишер. О быстрой волне ионизации газа в луче мощного лазера. // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1980. — Т. 79, № 6(12).-С. 2142-2151.

17. В. И. Фишер, В. М. Хараш. О сверхдетонационном движении фронта плазмы навстречу мощному лазерному излучению. // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1982. — Т.82, № 3. - С. 740746.

18. И .В . Немчинов . Волны поглощения в газах. // Известия академии наук СССР . Сер . физ. 1982. - т .46, № 6. - С . 1026-1036.

19. В.М. Фишер, В. М. Хараш. О быстрой волне ионизации в лазерном луче. // Журнал экспериментальной и теоретической физики. — 1983. — Т.82, № 5(11).-С.1738-1746.

20. Я.Б. Зельдович, Ю.П. Райзер. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. — М. Наука, 1963. — 632 С.

21. Реди Дж. Действие мощного лазерного излучения. / Пер. с англ. М.: Мир, 1974.-468 с.

22. Гончаров В.К., Карабань В.И., Концевой B.JI. и др. Взаимодействие прямоугольного импульса излучения неодимового лазера с металлами. // Квантовая электроника. 1991. - Т. 18, № 7. - С. 872-876.

23. Барчуков А.И., Бункин Ф.В., Конов В.И. и др. Исследование низкопорогового пробоя газов вблизи твердых мишеней излучением С02 лазера. // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1974. - Т. 66, № 2(8). - С. 965-981.

24. Батанов В.А., Бункин Ф.В., Прохоров A.M. Испарение металлических мишеней мощным оптическим излучением. // Журнал экспериментальной и теоретической физики,-1972.-Т. 63, № 2(8).- С. 966-975.

25. Андреев А.А., Баянов В.И., Крыжановский В.И. и др. Механические характеристики процессов взаимодействия лазерного излучения разных длин волн с непрозрачными материалами. // ЖТФ. 1992. - Т. 62, № 2. - С. 84-92.

26. Афанасьев Ю.В., Крохин О.Н. Испарение вещества под действием излучения лазера. // Журнал экспериментальной и теоретической физики. — 1967. Т. 52, № 4. - С. 966-975.

27. Сухов, JI.T. Лазерный спектральный анализ. Новосибирск: Наука, 1990. -139 с.

28. Лямшев, Л.М. Оптико-акустические источники звука. // Успехи физических наук. 1981. - Т. 135, № 4. - С. 637-669.

29. Власов Д. В., Прохоров А. М., Ципенюк Д. Ю. и др. Аналитические возможности элементного анализа водных растворов по эмиссионному спектру лазерного пробоя на поверхности. // ЖПС. — 1991.-Т. 55, №6.-С. 919-926.

30. Букздорф Н.В., Землянов А.А., Кузиковский А.В. и др. Взрыв сферической капли под действием лазерного излучения. // Известия высших учебных заведений. 1974. - № 5. - С. 36-40.

31. О. А. Букин, А. Н. Павлов, Н. В. Сушилов и др. Использование спектроскопии лазерной искры для анализа элементного состава водных сред. // Журнал прикладной спектроскопии. 1990. - Т. 52, № 5. - С. 736738.

32. А. В. Гуревич, JI. П. Питаевский. Коэффициент рекомбинации в плотной низкотемпературной плазме. // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1996. - Т. 46, № 4. - С. 1281-1289.

33. В. Н. Анисимов, В. Г. Гришина, О. Н. Деркач и др. Состав и динамика эрозионной плазмы, сформированной микросекундными лазерными импульсами.// Квантовая электроника. 1995. - Т. 22, № 8. - С. 815-819.

34. JI. Т. Сухов. Оптические характеристики лазерной плазмы на поздней стадии разлета. Квантовая электроника. — 1987. Т. 14, № 2. — С. 317-322.

35. Н. Kurniawan, М. О. Tjia, М. Barmawi et al. A time-resolved spectroscopic study on the shock wave plasma induced by the bombardment of TEA C02 laser.// J. Phys. D: Appl. Phys. 1995. - Vol. 25. - P. 879-883.

36. G. Mehlman, D. B. Chrisey, P. G. Burhkalter et al. Vacuum ultraviolet spectroscopy study of excimer-laser-generated plasmas.// J. Appl. Phys. 1993. -Vol. 74, № i.p. 53-61.

37. Martin J. H., Coale К. H., Johnson K. S. et al. Testing the iron hypothesis in ecosystems of the equatorial Pacific Ocean. //Nature.- 1994.- V. 371. p. 123129.

38. Буланов A.B. Динамика движения фронтов лазерной плазмы при оптическом пробое газа// Тез. Докл. 12 Всероссийской научной конференции студентов физиков. ВНКСФ — 12. Новосибирск. 2006. С. 342-343.

39. О.А. Букин, А.А. Ильин, И.Г. Нагорный, А.Н. Павлов А.В. Буланов. Особенности взаимодействия встречных плазменных фронтов при лазерном пробое в нормальной атмосфере. // Письма ЖТФ. — 2006. Т. 32, выпуск 13. - С. 32-37.

40. О.А. Букин, А.А. Ильин, Ю.Н. Кульчин, И.Г. Нагорный, А.Н.Павлов, А.В.Буланов. Взаимодействие лазерных плазм при оптическом пробое газа в нормальной атмосфере. // Квантовая электроника. 2006. — Т.36, №6.1. С.553-556.

41. Захарченко С.В. Сверхдетонационные волны оптического разряда в воздухе.// Квантовая электроника. 1984. Т. 11, № 10. С. 218-219.

42. Буланов А.В. "Механизм распространения оптических разрядов в воздухе" // Тезисы региональной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по физике. Владивосток, 15-17 ноября 2006 г. с. 110.

43. Буланов А.В. "Экспериментальное исследование механизмов преобразовании энергии лазерного излучения при оптическом пробое на границе жидкости и газа. "//Материалы докладов 5 региональной научной конференции. Хабаровск, 25-27 октября 2005 г. с.89.

44. Alexey A. Ilin, Sergey S. Golilc, Ivan G. Nagorny and Alexey V. Bulanov. "Improving sensitivity of laser-induced breakdown spectroscopy using laser plasmas interaction."//Proceedings SPIE Vol. 6522 65220Z (2006).

45. Alexey A. Ilin, Oleg A. Bukin, Ivan G. Nagorny and Alexey V. Bulanov. "Absorption waves interaction in gas and plasma. "// International Conference High-Power Laser Ablation. Taos, New Mexico USA. 7-12 May 2006.

46. Alexey A. Ilin, Oleg A. Bukin, Ivan G. Nagorny and Alexey V. Bulanov. "Absorption waves interaction in gas and plasma. "// Proceedings SPIE Vol. 6261 626120 (2006)

47. Буланов A.B. "Механизм распространения плазменного фронта при оптическом пробое газа."// Тезисы докладов. ПДММ-2007. Владивосток 13 16 июня 2007г. с. 99-104.

48. Буланов А.В. "Механизм распространения волн поглощения лазерного излучения в воздухе."// Тезисы докладов. 13 Всероссийской научной конференции студентов физиков. ВНКСФ - 13. Ростов на Дону. 2007 г. с. 302-303.

49. А.А. Ильин, О.А. Букин, А.В. Буланов. Режимы движения лазерной плазмы при оптическом пробое в нормальной атмосфере. // ЖТФ. — 2008. Т. 78, выпуск 6. - С. 20-24.

50. Буланов А.В. "Акустическая спектроскопия в исследовании кавитации"// Тезисы региональной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по физике. Владивосток, 18-19 ноября 2004 г. с. 98-100.

51. Salyuk P.A., Ilin A.A., Golik S.S., Bukln O.A., Bulanov A.V. "Investigation of Dissolved Organic Matter In Seawater By Laser-Induced Fluorescence And Laser-Induced Breakdown Spectroscopy."// Proceedings of ICONO/LAT 2007. p.99.

52. A.A.Il'in, O.A.Bukin, A.V.Bulanov, I.G.Nagorny. "Time-Resolved measurements of Laser Plasmas Interaction During Breakdown in Normal Atmosphere by Various Wavelengths."// Proceedings of ICONO/LAT 2007. p.99.

53. А.А. Ильин, О.А. Букин, А.В. Буланов, И.Г. Нагорный, С.С.Голик, Е.Н.Бауло. Спектрально — временные характеристики плазмы, генерируемой на поверхности морской воды наносекундным лазерным импульсом.// Оптика атмосферы и океана, 2009. Т.22, № 7. С.705-709

54. Букин О.А., Салюк П.А., Майор А.Ю., Голик С.С., Ильин А.А., Буланов А.В., Бауло Е.Н. Использование методов лазерной спектроскопии при исследовании элементов углеродного цикла в океане. // Оптика атмосферы и океана, 2009. - Т. 22, № 12

55. Alexey A. Il'in, Oleg A. Bukin, Ivan G. Nagorny and Alexey V. Bulanov. "Time-resolved measurements of laser plasmas interaction during breakdown in normal atmosphere by various wavelengrh. "// Proceedings SPIE Vol. 6735 673514(2007)

56. Гальбурт В.А., Рябов О.А. Нестационарные явления при сверхзвуковом распространении оптического пробоя в газах // Квант, электрон. 1989. Т. 16. № 10. С. 2141-2149.

57. Будник А.П., Вакуловский А.С., Попов А.Г. и др.// ЖТФ. 1984.Т.54. Вып. 12. С. 2400-2402

58. Zeldovich Ya.B., Raizer Yu.P. Physics of shock waves and high-temperature hydrodynamic phenomena. New York: Dover Publication, 200273. http://physics.nist. gov/PhysRefData/ASD/index.html

59. JI. А. Вайнштейн, И.И. Собельман, E.A. Юков. Возбуждение атомов и уширение спектральных линий. М.: Наука, 1979. - 319 С.

60. Очкин В.Н. Спектроскопия низкотемпературной плазмы. М.: Физматлит, 2006. 472 с.

61. Букин О.А., Зинин Ю.А., Свириденков Э.А., Сушилов Н.В., Эдуардов С.Л. Определение макросостава морской воды методом лазерной искровой спектроскопии // Оптика атмосферы и океана. 1992. т.5 , № 11. С. 1213 -1216

62. Океанология. Химия океана. Т.1. Химия вод океана. / Под ред. O.K. Бордовского. . М.: Наука, 1979. 518 с.

63. Berman L.M., Wolf P.J. Laser-induced breakdown spectroscopy of liquids: aqueous solutions of nickel and chlorinated hydrocarbons // Applied Spectroscopy. 1998. V. 52. No 3 P. 438-443.

64. W. F. Ho, C. W. Ng, N. H. Cheung. Spectrochemical analysis of liquids using laser-induced plasma emission: effect of laser wavelength // Applied spectroscopy. 1997.-Vol. 51, № l.-C. 87-91.

65. B.A. Бойко, O.H. Крохин, Г.В. Склизков. Исследование параметров и динамики лазерной плазмы при острой фокусировке излучения на твердую мишень // Труды ФИАН. 1974. - т. 76. - С. 187-228

66. Б. М. Смирнов. Атомные столкновения и элементарные процессы в плазме. М.: Атомиздат, 1968. - 363 С.

67. В. С. Бураков, А. Ф. Бохонов, П. А. Науменков и др. Спектрально-временные характеристики лазерной плазмы комбинированной мишени // Журнал прикладной спектроскопии. 1998. - т. 65, № 3. - С427-432

68. В. Н. Анисимов, В. Г. Гришина, О. Н. Деркач и др. Состав и динамика эрозионной плазмы, сформированной микросекундными лазерными импульсами // Квантовая электроника. 1995. - т. 22, № 8. - С. 815-819.

69. JI.T. Сухов. Оптические характеристики лазерной плазмы на поздней стадии разлета // Квантовая электроника. — 1987. — т. 14, № 2. — С. 317-322

70. Н. Kurniawan, S. Nakajima, J.E. Batura et al. Laser-induced shock wave plasma in glass and its application to elemental analysis // Applied Spectroscopy. -1995. Vol. 49, № 8. - P. 1067-1072.

71. H. Kurniawan, M. O. Tjia, M. Barmawi et al. A time-resolved spectroscopic study on the shock wave plasma induced by the bombardment of TEA CO2 laser // J. Phys. D: Appl. Phys. 1995. - Vol. 25. - P. 879-883.

72. Abhilasha, P. S. R. Prasad, R. K. Thareja. Laser-produced carbon plasma in an ambient gas // Physical Review E. 1992. - Vol. 48, № 4. - P. 2929-2933.

73. G. Mehlman, D. B. Chrisey, P. G. Burhkalter et al. Vacuum ultraviolet spectroscopy study of excimer-laser-generated plasmas // J. Appl. Phys. 1993. -Vol. 74, № l.-P. 53-61.

74. M. Milan, J. J. Laserna. Diagnostic of silicon plasmas produced by visible nanosecond laser ablation // Spectrochimica Acta Part B. 2001. - Vol. 56. - P. 275-288.

75. В. А. Розанцев, M. JI. Петух, А. А. Янковский. Влияние давления воздуха на спектры лазерной плазмы // Журнал прикладной спектроскопии. — 1987. -т. 46, № 11.-С. 549-553.

76. С. Aragon, J. A.Aguilera. Two-dimensional spatial distribution of the time-integrated emission from laser-produced plasmas in air at atmospheric pressure //Applied Spectroscopy.- 1997.-Vol. 51, № 11.-P. 1632-1638.

77. Д. В. Власов, А. М. Прохоров, Д. Ю. Ципенюк. Динамика эмиссионного спектра лазерного пробоя на поверхности воды // Квантовая электроника. — 1991.-т. 18, № 10.-С. 1234-1235.

78. Д. В. Власов, А. М. Прохоров, Д. Ю. Ципенюк и др. Аналитические возможности элементного анализа водных растворов по эмиссионному спектру лазерного пробоя на поверхности // Журнал прикладной спектроскопии. 1991. -т. 55, № 6. - С. 919-927.

79. А.А. Ильин, А.Ю. Майор. Исследование геометрических параметров областей взаимодействия лазерных плазм // Тез. докл. 42 Всеросс. межвузовской науч.-техн. конф., Владивосток, т. 2. 1999, С. 79-81.

80. М. Kuzuya, Н. Matsumoto, Н. Takechi et al. Effect of laser energy and atmosphere on the emission characteristics of laser induced plasmas. Applied Spectroscopy.- 1993.-Vol. 47, № 10.-P. 1659-1664

81. O.A. Букин, A.A. Ильин, С.С. Голик и др. Характеристики спектров плазмы у поверхности твердых и жидких мишеней при воздействии лазерным импульсом сложной формы // Журнал прикладной спектроскопии. 2003. -т. 70, №4.-С. 531-535.

82. O.A. Bukin, A.A. II'in, S.S. Golik et al. Investigation of stark shift and shock wave parameters relationships in laser plasmas generated on the surfaces of solid targets // SPIE proceedings. 2002. - Vol. 4748. - PP. 184-190.

83. Adamson M., Padmanabhan A., Godfrey G.J., Rehse S.J. Laser-induced breakdown spectroscopy at a water/gas interface: A study of bath gas-dependent molecular species // Spectrochim. Acta Part B. 2007. V. 62. P. 1348-1360.

84. Hannachi R., Boussai'di S., Teulet P., Taieb G., Cressault Y. , Gleizes A.,-Lakhdar B.Z. Spectroscopic analysis of a laser-induced NaCl-water plasma. The influence of self-absorption // Appl. Phys. A. 2008. V. 92. P. 933-937.

85. Ahmed J.B., Lakhdar Z.B., Taieb G. Kinetics of laser induced plasma on an aqueous surface // Laser Chemistry. 2002. V. 20(2-4) P. 123-134

86. Charfi В., Harith M.A. Panoramic laser-induced breakdown spectrometry of water // Spectrochim. Acta Part B. 2002. V. 57 P. 1141-1153

87. Fichet P., Mauchien P., Wagner J., Moulin C. Quantitative elemental determination in water and oil by laser-induced breakdown spectroscopy // Analytica Chimica Acta. 2001. V. 429. P.269-278.

88. Barbini R., Colao F., Fantoni R., Palucci A., Ribezzo S. Differential lidar fluorescensor system used for phytoplankton bloom and sea water quality monitoring in Antarctica. Int. Journal of remote sensing. V.22, #2-3, 2001. P.369-384.

89. Coble P.G. Characterization of marine and terrestrial DOM in seawater using excitation-emission matrix spectroscopy // Marine Chemistry. 1996. V. 51. P. 325-346.

90. Salyuk P.A., Bukin O.A., Mayor A.Yu., Il'in A.A., Bulanov A.V. Differences in the fluorescence of dissolved organic matter in seawater induced by UV and green radiation // Ocean Optics XIX, 6-10 October 2008, Tuscany, Italy. Tuscany, 2008. P. 98.

91. Кульчин Ю.Н., Вознесенский С.С., Гамаюнов Е.Л., Турин А.С., Коротенко А.А., Майор А.Ю. Погружной оптоволоконный флуориметр // Приборы и техника эксперимента. 2007. № 6. С. 117-122.

92. Майор А.Ю., Букин О.А., Крикун В.А., Бауло Е.Н., Ластовская И.А. Компактный судовой флуориметр // Оптика атмосферы и океана. 2007. Т. 20, № 3. 2007. С. 283-285.

93. Parsons Т., Takahashi М. Biological oceanographic processes L.: Pergamon Press, 1973.- 186p.

94. Карабашев Г.С., Соловьев A.H. Закономерности пространственно-временной изменчивости интенсивности флуоресценции пигментов в клетках живого фитопланктона // Труды ИОАН. 1975. т. 102. - С. 89-93.

95. Карабашев Г.С. Флуоресценция в океане. JL: Гидрометеоиздат, 1987. 200 с.

96. Millero F.J. Chemical Oceanography. Taylor and Francis Group. 2003. 500p.

97. Ocean Color Web http://oceancolor.gsfc.nasa.gov/

98. Stramski D., Reynolds R.A., Kahru M., Mitchell B.G. Estimation of Particulate Organic Carbon in the Ocean from Satellite Remote Sensing // Science. 1999. V. 285. P. 239-242.

99. Barbini R., Colao F., Fantoni R., Ribezzo A. Differential lidar fluorosensor system used for phytoplankton bloom and sea water quality monitoring in Antarctica// International Journal of Remote Sensing. 2001. V. 22. № 2/3. P. 369-384.

100. Майор А.Ю., Букин О.А., Крикун В.А., Бауло Е.Н., Ластовская И.А. Компактный судовой флуориметр // Оптика атмосферы и океана. 2007. Т. 20. № 3. С. 283-285.

101. Лазерно-искровой спектрометр: Патент № 56630 на полезную модель. Российская федерация, МПК, G 01 N 21/64. Ильин А.А., Букин О.А., Голик С.С., Морозова. Т.В.; № 2006115668/22; Заявл. 05.05.2006; Опубл. 10.09.2006. Бюл. №25.

102. Букин О.А., Салюк П.А., Майор А.Ю., Павлов А.Н. Исследование процессов воспроизводства органического вещества клетками фитопланктона методом лазерной индуцированной флуоресценции // Оптика атмосферы и океана. 2005. № 11. С. 871-878.

103. Parlanti Е., Worz К., Geoffroy L., Lamotte М. Dissolved organic matter fluorescence spectroscopy as a tool to estimate biological activity in a coastal zone submitted to anthropogenic inputs // Organic Geochemistry. 2000. V. 31. P.1756-1781.

104. Coble P.G. Characterization of marine and terrestrial DOM in seawater using excitation-emission matrix spectroscopy // Marine Chemistry. 1996. V. 51. P.325-346.

105. Судовой лазерный проточный флуориметр: Патент на полезную модель № 53016. Майор А.Ю., Крикун В.А., Букин О.А., Павлов А.Н.; Опубл. 27.04.2006. Бюл. №12.

106. Duursma Е.К. The dissolved organic constituents of sea water // Chemical Oceanography. London: Academic Press, 1965. V. 1. P. 433-475.

107. Карабашев Г.С. Флуоресценция в океане // JL: Гидрометеоиздат, 1987. 200 с.

108. Публикации по теме диссертации1. В рецензируемых журналах:

109. О.А. Букин, А.А. Ильин, И.Г. Нагорный, А.Н. Павлов, А.В. Буланов. "Особенности взаимодействия встречных плазменных фронтов при лазерном пробое в нормальной атмосфере."//Письма в ЖТФ, том 32, выпуск 13 (2006), с. 32-37

110. О.А. Букин, А.А. Ильин, Ю.Н. Кульчин, И.Г. Нагорный, А.Н.Павлов, А.В.Буланов "Взаимодействие лазерных плазм при оптическом пробое газа в нормальной атмосфере."//Квантовая электроника, 36, 6 (2006), с.553-556

111. А.А. Ильин, О.А. Букин, А.В. Буланов. Режимы движения лазерной плазмы при оптическом пробое в нормальной атмосфере. // ЖТФ. 2008. - Т. 78, выпуск 6. - С. 20-24.

112. Alexey A. Ilin, Sergey S. Golik, Ivan G. Nagorny and Alexey V. Bulanov. "Improving sensitivity of laser-induced breakdown spectroscopy using laser plasmas interaction."// Proceedings SPIE Vol. 6522 65220Z (2006)

113. Alexey A. Ilin, Oleg A. Bukin, Ivan G. Nagorny and Alexey V. Bulanov. "Absorption waves interaction in gas and plasma. "// International Conference High-Power Laser Ablation. Taos, New Mexico USA. 7-12 May 2006

114. Alexey A. Ilin, Oleg A. Bukin, Ivan G. Nagorny and Alexey V. Bulanov. "Absorption waves interaction in gas and plasma. "// Proceedings SPIE Vol. 6261 626120 (2006)

115. Alexey A. .Il'in, Oleg A. Bukin, Ivan G. Nagorny and Alexey V. Bulanov "Time-resolved measurements of laser plasmas interaction during breakdown in normal atmosphere by various wavelengrh"//Proceedings SPIE Vol. 6735 673514 (2007)

116. В тезисах докладов конференций:

117. Буланов А.В. "Динамика движения фронтов лазерной плазмы при оптическом пробое газа."//Тезисы докладов. 12 Всероссийской научной конференции студентов — физиков. ВНКСФ — 12. Новосибирск. 2006 г. с. 342-343.

118. Буланов А.В. "Механизм распространения оптических разрядов в воздухе. "//Тезисы региональной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по физике. Владивосток, 15-17 ноября, 2006 г. с. 110

119. Буланов А.В. "Экспериментальное исследование механизмов преобразовании энергии лазерного излучения при оптическом пробое на границе жидкости и газа."//Материалы докладов 5 региональной научной конференции. Хабаровск, 25-27 октября 2005 г. с.89

120. Salyuk P.A., Ilin A.A., Golik S.S., Bukin O.A., Bulanov A.V. "Investigation of Dissolved Organic Matter In Seawater By Laser-Induced Fluorescence And Laser-Induced Breakdown Spectroscopy."// Proceedings of ICONO/LAT 2007. p.99

121. A.A.H'in, O.A.Bukin, A.V.Bulanov, I.G.Nagorny. "Time-Resolved measurements of Laser Plasmas Interaction During Breakdown in Normal Atmosphere by Various Wavelengths."// Proceedings of ICONO/LAT 2007. p.99

122. Буланов А.В. "Механизм распространения волн поглощения лазерного излучения в воздухе."// Тезисы докладов. 13 Всероссийской научной конференции студентов физиков. ВНКСФ - 13. Ростов на Дону. 2007 г. с. 302-303

123. Salyulc P.A., Bukin O.A., Mayor A.Yu., IFin A.A., Bulanov A.V. Differences in the fluorescence of dissolved organic matter in seawater induced by UV and green radiation // Ocean Optics XIX, 6-10 October 2008, Tuscany, Italy. Tuscany, 2008. P. 98.