衝量耦合係數

如右圖1所示，設激光的單脈衝能量為E（單位：J），則衝量耦合係數C_m為

式中：F為激光單脈衝產生的推力（N）；

為推力作用時間（s）；

為激光單脈衝產生的衝量，是由激光與物體互相作用時反噴羽流產生的。

設靶材的質量為m，在激光單脈衝衝量

作用下，把靶材獲得的速度為

，則衝量耦合係數為

一般由於激光脈寬很短，作用時間在微秒量級以下，可以認為靶材在瞬間獲得速度

。

衝量耦合係數越大，説明消耗單位激光能量所獲得的衝量越大，因此，衝量耦合係數的實驗測量技術和數據分析方法，是研究激光推進和激光清除空問碎片的關鍵技術之一。 ^[1] 

激光與靶材物體相互作用機理：靶材表面注入高能激光，靶材為金屬材料，靶材表面温度迅速上升，表面達到熔點時熔化處於熔融狀態，表面温度繼續上升，達到汽化温度時釋放蒸氣，蒸氣進一步電離形成等離子體，產生反噴羽流，使得靶材獲得衝量。如果靶材為非金屬材料，在高能激光作用下，表面熔融和汽化，產生反噴羽流，使得靶材獲得衝量。

激光與靶材物體相互作用機理的影響因素如下：

(1)注入靶材表面激光特性。特徵參數有波長、脈寬、激光功率密度。

(2)靶材物質特性。材料熱導率、比熱、密度、熔點和汽化點等。

(3)激光與靶材相互作用特性。激光在靶材表面反射、吸收和透射，與靶材物體磁導率、電導率和入射激光波長有關，並且入射激光波長越短，吸收越大。

具有影響因素為：

1、激光特性：激光波長、脈寬、功率密度。

2、靶材物體特性：熱導率、比熱、密度、熔點和汽化點。

3、互相作用特性：磁導率、電導率和激光波長。

最大沖量耦合係數對應的功率密度，並不是形成等離子體的閾值功率密度。最大沖量耦合係數對應的功率密度，大於等離子體點火閾值。等離子體形成開始就意味着靶材表面激光熱效率的降低。與兩個等離子體相關效應有關：①表面屏蔽效應一等離子體產生阻止輻照激光入射；②再輻射效應一熱電子傳導和高能帶電粒子產生消耗吸收的激光能量。 ^[1] 

衝量耦合問題不僅取決於激光束的性質和靶標(材料與結構)的性質，還同靶標的環境氣體、激光吸收波的特性及等離子體屏蔽等因素有關。根據不同的試驗條件及相應的物理模型，可以得到不同的理論表達式和定標關係．但是衝量耦合係數隨入射激光功率密度的變化曲線的總趨勢是一致的。 ^[2]