Author Affiliations
Abstract
1 College of Advanced Interdisciplinary Studies, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China
2 State Key Laboratory of Pulsed Power Laser Technology, Changsha 410073, China
We present a non-contact optical investigation of laser-induced plasma at moderate Ar pressure ranging from 1 to 100 Pa. The significant shock front and spatial fractionation among the different charged ions are demonstrated at the pressure of 20 Pa. The collisions between Si IV ions and ambient Ar atoms generate distinct and excited Ar II ions, fresh Si III ions, and electrons at the dense layer. The electron density peaks at the position of the shock front, indicating that the collision that yields electrons is dominant over the recombination process in the region of the shock layer and its immediate vicinity.
laser ablation moderate pressure shock wave front collision and recombination Chinese Optics Letters
2023, 21(2): 023001
1 江苏大学机械工程学院， 江苏 镇江 212013
2 江苏技术师范学院机械工程学院， 江苏 常州 213001
为了研究激光辐照材料引起表面波纹现象及原因，采用钕玻璃激光器产生的脉冲激光来冲击黑漆作为吸收层的AZ91镁合金试样。激光冲击后采用表面三维轮廓仪对试样冲击区域表面进行测量，结果得到在冲击区域存在波纹分布现象；观测并描绘了表面形貌及表面波纹的分布情况，并分析了材料表面波纹特性与激光能量的关系；得出波纹特性受激光能量影响。最后从等离子体对试样的作用和等离子体内部相干受激光散射机制引起的光栅效应两个方面出发，讨论了热传导、热辐射以及激光照射等因素在试样表面产生热微扰动现象的耦合过程，进而从表面热微扰动的非平衡状态探讨了表面波纹的形成机理。
激光光学 激光冲击处理 表面波纹 冲击波波阵面 等离子体
1 装备指挥技术学院 研究生院, 北京 101416
2 装备指挥技术学院 基础部, 北京 101416
在高重复频率激光推进的研究中, 激波的合并是发生在激波演化后期的, 同时由于脉冲间隔短, 脉冲宽度对流场演化的影响也需要详细研究。考虑了激光辐照过程对流场演化的影响, 通过数值计算对激波演化特性进行了研究。结果表明, 初期波阵面的椭球形状逐渐转化为一个球形, 球心与击穿点的距离随时间逐渐减小并最终趋于稳定。基于激波合并的应用, 当激波马赫数在1~2之间时, 给出了激波波阵面半径随时间的变化规律, 以及激波高压区长度和波峰压强随激波波阵面半径变化规律的经验公式。
激光辐照 激波 球形波阵面中心 激波波阵面半径 数值计算 laser irradiation shock wave sphere shock wave front center shock wave front radius numerical calculation 强激光与粒子束
2010, 22(11): 2556
