Влияние оптического пробоя на процессы вынужденного комбинационного рассеяния в воде в поле пикосекундных лазерных импульсов
Бабенко В.А., Бункин Н.Ф., Сычев А.А.

Поступила в редакцию: 1 Октября 2018

DOI: 10.1134/S004445101905002X

PDF (613.7K)

В экспериментах по нестационарному вынужденному комбинационному рассеянию (ВКР) лазерных импульсов и оптическому пробою были изучены образцы воды, содержащие газовые нанопузырьки (бабстоны), а также образцы, свободные от бабстонной фазы. Оказалось, что порог возбуждения ВКР в воде, содержащей бабстонную фазу, выше порога возбуждения ВКР в воде без бабстонов, в то время как порог возбуждения оптического пробоя в воде, содержащей бабстоны, ниже соответствующего порога для воды без бабстонов. Было обнаружено, что спектральный состав сигнала ВКР для образцов воды, свободной от бабстонной фазы, отличается от спектра ВКР для воды, содержащей бабстоны. Эффект обусловлен формированием долгоживущих высокомолекулярных комплексов Н₂О вблизи поверхности бабстона, которые стабилизируются действующими со стороны поверхности дисперсионными силами. Однако, поскольку эти комплексы находятся внутри прилегающих к поверхности 1-2 монослоев, объемная плотность этих комплексов исчезающе мала по сравнению с плотностью «свободных» (не связанных с бабстонами) молекул. Для интерпретации экспериментальных результатов была выдвинута гипотеза о том, что наблюдаемый эффект связан с гигантским усилением за счет генерации резонансного плазмона внутри бабстона при оптическом пробое. В соответствии с оценками, связанная с бабстоном плазменная частота лежит в диапазоне 2600-3200 см^-1; именно в этой области лежат спектральные линии ВКР для воды, содержащей бабстонную фазу.