激光等离子双空泡相互作用的实验研究
时间:2018-04-25 21:19 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 摘要本文使用高速摄影技术，研究了在固体表面上形成的半球形空泡的动力学以及两个空泡间的相互作用机制。通过调整激光参量以及空泡间距来实现强相互作用和弱相互作用，分别记录下不同阶段下的双空泡的半径和间距，做出其随时间变化的曲线，并与单空泡的脉动情况作比较，找到空泡间相互作用的规律。 一个独立的空泡生长为半球形空泡，它的半径可以由Rayleigh-Plesset方程来很好的表述 。当靶材表面的壁效应忽略不计时，一个半球形空泡的生长情况可以类比于一个自由空泡。两种相互作用机制的不同取决于初始两空泡的间距和两空泡的最大半径，研究双空泡的相互作用是探究空泡群间相互作用的第一步。21831 关键词 双空泡 高速摄影 空泡半径 间距 毕业论文设计说明书（论文）外文摘要 Title Experimental study of interaction between two laser-induced bubbles Abstract Using high-speed photography, the dynamics of hemisphere cavitation bubbles on a solid surface and two interaction regimes of bubble pair have been presented in this paper.By adjusting the laser parameters and cavity spacing to achieve strong and the weak interaction.Were recorded at different stages of double cavity radius and spacing.Recorded respectively under the different stages of double cavity radius and spacing, make its time evolution of the radii and the distance , and comparing with single cavity pulsation, then find out the laws of interaction between cavity As an isolated bubble grows with a hemispherical shape with a radius well described by the Rayleigh-Plesset equation，we assume an analogy between a free bubble and the hemispherical bubble growing on the solid surface where the wall effect is negligible and acts only as a mirror。the mechanisms of bubble-bubble interaction differ, depending on the ratio of initial spatial distance and maximum radii of the two bubbles. It is the first step towards the understanding of the multi-bubbles interaction. Keywords Double cavity high-speed photography Cavity radius distance 目 次 1 引言 2 1.1 研究背景及意义2 1.2 激光空泡研究进展 2 1.3 本文的主要工作3 2 激光空泡理论4 2.1 激光等离子空泡的形成机理 4 2.2 空泡运动物理过程 4 2.3 双空泡运动方程 4 2.4 探测方法 6 3 实验装置及实验步骤 7 4 实验结果及分析 8 4.1 独立空泡 8 4.2 双空泡的相互作用 10 结论 15 致谢 16 参考文献 17 1 引言 1.1 研究背景及意义 激光技术的发展推动了一大批高新技术行业的兴起。从1960年第一台红宝石激光器问世，发现激光具有方向性好，单色性好，相干性好的优点，他的出现注定了激光具有良好和宽广的应用前景。而后随着二氧化碳激光器和氦氖激光激光器的相继发明后，激光具有了较高的平均功率和峰值功率,从而证实了工业上的激光加工技术的可行性。除此之外，激光在医疗上也有实际应用，如对人体眼睛的治疗，实现了不破坏表面组织而直接在伤病处进行治疗，解除了手术带来的痛苦；军事上，利用强激光能量的高度集中，方向性好，传播速度快,响应快的特点，可以做成激光武器装备在武装机上对地面目标造成毁灭性的破坏；航空航天上，也是利用激光的方向性好的特点用于飞行器的对接。现在，激光也可以作为信息的载体，实现信息的传递，随之产生的技术就是光纤通信。现在激光的运用技术已经非常成熟。如激光喷码与条码，激光灯，激光治疗，激光排版，光纤通讯。可以说，激光技术已经渐渐的运用到工业，农业，医学，教育，建筑，军事和科研等等领域。目前各个国家都在大力发展激光技术，其中多数研究都是基于激光与物质的相互作用，但是随着激光技术的广泛运用，对精度的要求越来越严格，而现在对激光的最基础研究还是不够透彻，所以激光与物质的相互作用研究越来越受业界学者的关注。 (责任编辑：qin) |