3.2 Interaksi Laser Dengan Partikel
Pada dasarnya ada tiga macam bentuk interaksi yang terjadi antara cahaya dengan materi, yaitu absorpsi, emisi spontan dan emisi terstimulasi.
1. Absorpsi adalah proses tereksitasinya elektron dari tingkatan energi akibat penyerapan foton.
2. Emisi spontan adalah proses meluruhnya elektron yang tereksitasi di tingkatan Energi satu ke tingkatan energi yang lain. Oleh karena itu proses peluruhan
akan melepaskan energi yang berupa Emisi radiatif memancarkan foton dan Emisi non-radiatif tidak memancarkan foton
3. Emisi terstimulasi adalah proses yang melibatkan elektron-elektron
distimulasidirangsang oleh foton yang datang untuk meluruh ,sehingga akan memperkuat energi cahaya yang datang amplification bystimulated emission of
radiation. Ketika partikel disinari dengan laser, energi laser akan terlebih dahulu
diubah menjadi energi eksitasi elektronik dan kemudian ditransfer ke kisi-kisi partikel melalui tabrakan antara elektron dan kisi. Pengendapan energi laser akan
menghasilkan berbagai efek, seperti kenaikan suhu, gasifikasi dan ionisasi. Proses interaksi antara laser dan partikel dikelompokkan menjadi interaksi linear dan
interaksi nonlinier.
3.3 Proses Terjadinya Ledakan
Ditinjau dari proses interaksi antara laser dengan partikel dikelompokkan menjadi empat proses.
a. Efek Thermal
Setiap partikel mengalami iradiasi laser dan akan menyerap energi laser, sehingga meningkatkan suhu, menyebabkan ekspansi dan meningkatkan tegangan pada
partikel. Ketika tegangan pada laser melebihi nilai tertentu, materi akan mengalami kerusakan atau merusak plastis. Partikel dapat menyerap energi laser,
setelah itu akan dikonversi menjadi panas. Distribusi temperatur yang tidak
merata panas tidak yang merata difusi, akan mengakibatkan ekspansi dan
Universitas Sumatera Utara
kontraksi pada induksi laser. Pengendapan energi laser dapat menyebabkan
depolarisasi termal.
b. Peleburan Dan Pemadatan
Dengan peningkatan energi pulsa laser, bahan akan menyerap energi laser yang besar dan energi yang disimpan akan menyebabkan partikel mengalami pencairan.
c. Ionisasi dan gasifikasi
Laser-induced gasifikasi dapat dibagi menjadi dua yaitu: gasifikasi permukaan dan gasifikasi massal. Apabila suhu terus meningkat sampai ke titik penguapan,
sebagian energi laser diserap dan energi tersebut diubah menjadi energy panas yang mengakibatkan penguapan, energi kinetik. Dengan meningkatnya intensitas
laser, bahan akan meleleh atau disebut terionisasi. Setelah ionisasi selesai, penyerapan kembali mendominasi penyerapan plasma. Dapat disimpulkan bahwa
ionisasi dapat menyebabkan material kembali mengalami pengkristalan atau pemadatan.
d. Tahap ledakan
Tahap ledakan adalah efek termal yang mengakibatkan terjadinya fase ledakan. Tahap terjadinya ledakan mengikuti tahap:
a. Tahap pembentukan cairan super-panas karena deposisi energi laser; b. Tahap generasi dan pertumbuhan nukleasi dalam cairan dan ledakan
nukleasi super dipanaskan. Untuk menghasilkan fase ledakan, tiga syarat harus dipenuhi:
1. Pembentukan cepat cairan yang super-panas, suhu yang setidaknya harus 0,8-0,9 Tcr ,Tcr adalah temperatur kritis
2. Ketebalan cairan super-panas harus cukup besar dengan tujuan untuk mengakomodasi nuklir, biasanya pada urutan puluhan mikro.
3. Ukuran nukleasi mencapai ukuran kritis, umumnya beberapa ratus picoseconds.
Universitas Sumatera Utara
3.4 Interaksi Laser Dengan Partikel Dalam Larutan
Kategori