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激光成絲渦流研究

星之球科技 來源:Nature Photonics2015-07-01 我要評論(0 )   

激光在大氣中成絲將產(chǎn)生激光誘導等離子體,進而在其尾部產(chǎn)生氣體渦流。當激光將空氣電離并產(chǎn)生等離子體,光絲即隨之產(chǎn)生。由于光

      激光在大氣中成絲將產(chǎn)生激光誘導等離子體,進而在其尾部產(chǎn)生氣體渦流。當激光將空氣電離并產(chǎn)生等離子體,光絲即隨之產(chǎn)生。由于光學Kerr效應等離子體的散焦及自聚焦間相互補償,激光將產(chǎn)生自通道并形成空間約束光絲。密歇根州立大學AntonRyabtsev及其合作者觀測道這些光絲將在干燥的空氣中產(chǎn)生渦流,該小組將40fs,能量0.7mJ重復頻率為千赫茲的800nm激光聚焦于中空玻璃罩內(nèi),另一束532nm的激光從側(cè)面成像。為了對罩內(nèi)氣流成像,少量丁醇噴灑在周圍以作為散射得小粒子。實驗結(jié)果表明,激光成絲產(chǎn)生了渦流對,渦流的數(shù)目及位置取決于成絲相對于罩內(nèi)中心軸得位置。

  研究人員認為渦流起源于成絲導致的空氣熱源及對流的氣流。實驗采用電阻絲放置在成絲位置,當其溫度達到150攝氏度時,實現(xiàn)了類似的氣流特征以及渦流運動。激光誘導等離子體產(chǎn)生的成絲熱核中心溫度可達到3000~5000K。這些研究表明成絲可以影響空氣中的氣流動力學,并且這些效應在其他類似得激光成絲實驗中應予以考慮。

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