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脉冲激光等离子体冲击波碎石机理分析 总被引:7,自引:0,他引:7
利用自行研制的Nd:YAG激光器产生的纳秒和微秒激光脉冲,分别在水中和空气中对几种人体结石进行了粉碎实验,激光被耦合到芯径为400μm的石英光纤中,耦合效率达70%.实验研究和分析计算表明脉冲激光等离子体冲击的产生是激光碎石的主要动力,而热分解作用只是促进了等离子体的形成并不是粉碎结石的主要原因,体液冲流和周围介质对等离子体的约束加速了碎石过程,脉冲激光碎石的过程是这几个方面共同作用的结果。 相似文献
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概述了激光的基本特性及其对生物体的作用过程,介绍了激光诱变,激光微束,激光荧光光谱,激光扫平等技术在现代农业中的一些应用。 相似文献
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把足够的激光能量沿给定的方向输送到远处确定的目标上去的技术称为“强激光定向能技术”。定向能技术可以有各种不同的和平应用与军事应用,涉及到多学科前沿的科学、技术与工程问题,是当前国际上引人注目的研究领域。西方首先介绍激光定向能的概念,然后按物理与技术特征的不同,将其分为两类:远距离、小光斑型的为A类,其典型应用有激光清除空间垃圾、激光武器;较近距离、大光斑型的为B类,其典型应用有激光清除海面石油污染等。对两类激光定向能科学技术特征的差异进行了分析。正确理解强激光定向能的物理概念和技术特性,对实际应用系统的合理设计,具有重要意义。 相似文献
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共线快速激光光谱学是一种高分辨、高灵敏、新型的光谱学技术。它已经并将继续对原子结构和核结构的研究产生很大的影响,介绍了这一类谱学技术的基本原理,具体实现及其特点和优越性、在此基础上介绍它的研究内容和具体方法,还介绍用于短寿命同位素研究的线共线快速激光光谱学技术,最后介绍共线快束激光光谱学技术在核结构研究等方面的应用。 相似文献
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由于独特的优点和广泛的应用前景,X射线激光的研究受到了很大的重视。从一开始,这类研究就是以大型激光器作为驱动源进行的,尽管取得了很大的进展,但是由于对驱动源的要求很高,使得X射线激光自身的发展和应用受到了一定的限制。在这个背景下,如何利用尺寸更小、成本更低、更容易获得的方式来驱动X射线激光成为一个重要的研究目标。迄今为止,已经发展出了毛细管放电、高次谐波、超短超强激光驱动X射线激光等多种方式。特别的,随着近些年来皮秒乃至飞秒超短超强激光技术的发展,使得利用超短超强激光驱动瞬态X射线激光成为X射线激光小型化的一个重要发展方向。 相似文献
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激光等离子体的声学诊断研究 总被引:6,自引:0,他引:6
提出了利用激光等离子体声波对高功率激光与材料相互作用过程进行了诊断的方法。实际测量了波长0.53μm激光与几种金属材料相互作用的过程,其结果与采用春它方法得到的结果基本吻合。 相似文献
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针对刚性约束层、柔性约束层以及液体约束层,从激光诱导冲击波阵面状态、汽化物(包括气体和等离子体)扩散以及冲击波的反射进行分析,发现对于脉宽小于冲击波通过汽化物层的时间间隔的短脉冲激光,约束层并不能直接提高冲击波的冲量,而对于脉宽大于冲击波通过汽化层时间间隔的激光,其增强冲击效果是通过约束汽化物的扩散,提高压力幅值和由于冲击波在约束层与工件表面的多次反射而延长对工件的作用时间来实现的.刚性约束层能最大地增加冲击冲量,而柔性约束层和液体约束层的主要优点是其形状可与非平面形工件表面符合.
关键词:
激光
约束层
扩散
反射波 相似文献
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光学元件激光损伤是限制高功率激光装置输出能力的关键因素,为了理解光学元件激光损伤过程,提高光学元件抗激光损伤性能,利用偏振阴影显微镜成像技术和光电探测技术研究了紫外皮秒激光诱使熔石英光学元件损伤的时间分辨动力学过程。结果显示了紫外皮秒激光作用过程中冲击应力波的传输特性、瞬态吸收的演变过程以及裂缝的发展过程。结果表明,冲击应力波的传输速度约为6.9μm/ns;532nm波长的激光瞬态吸收在激光作用之后2.5μs时激光吸收达到最大值,之后缓慢下降,整个持续时间可达50μs以上;损伤裂纹在7.5ns时刻就基本停止增长。研究结果对理解皮秒激光的损伤机制有重要意义。 相似文献
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基于聚偏二氟乙烯压电传感器, 对铜靶材中纳秒激光脉冲诱导的冲击波传播过程进行了实验研究, 给出了铜靶材内冲击压强随激光脉冲能量和靶材厚度的变化规律. 实验结果表明: 500 mJ激光脉冲能量作用到2 mm厚的铜靶材产生的冲击压强达到2.1 MPa; 激光脉冲能量从200 mJ 增加到500 mJ, 在铜靶材厚度为2和4 mm条件下, 冲击压强分别增加了162%和231%; 而当铜靶材厚度从2 mm增加到6 mm时, 在400和500 mJ激光脉冲能量作用下, 铜靶材内冲击压强分别降低了32%和49%. 相似文献
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针对激光烧蚀半导体材料Ge初期的特点,建立了1维的热传导和流体动力学模型。对波长为248 nm、脉宽为17 ns、峰值功率密度为4×108 W/cm2的KrF脉冲激光在133.32 Pa氦气环境下烧蚀Ge产生等离子体的特性进行了数值模拟。结果表明:单个激光脉冲对靶的烧蚀深度达到55 nm,蒸气膨胀前端由于压缩背景气体产生压缩冲击波, 波前的速度最大,温度很高。从不同时刻的电离率分布图中得出,在靶面附近区域,Ge的1阶电离始终占优势;在中心区域,脉冲作用时间内,Ge的2阶电离率比1阶电离率大,脉冲结束后,Ge的2阶电离率下降,1阶电离率逐渐变大。 相似文献
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针对高重复频率对吸收性滤光片损伤问题,研究了高重复频率(kHz量级)激光脉冲的光束半径大小对吸收玻璃的形貌特征和损伤机理.研究发现在总的激光作用个数、单脉冲能量和脉冲作用频率固定时,吸收玻璃的损伤特性发生很大变化:在光束半径较大时,激光能量分散,主要损伤形貌是熔化破坏;随着光束半径的减小,激光脉冲能量变得集中,热量的累积效果变得明显,逐渐变成熔化破坏和气化破坏;当激光光束半径小到一定程度,则会由于光强过大使得介质表面发生击穿而产生激光等离子体冲击波,同时由于热量沉积的集中使光束作用中心处产生超热液体,当满足相爆炸发生的条件时,气化物、液滴和固体颗粒的混合物会向外飞溅,在损伤凹陷的周围形成气化物、液滴的冷凝区和固体颗粒溅射区.
关键词:
激光诱导损伤
高重复激光脉冲
吸收玻璃
相爆炸 相似文献
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为了研究强脉冲激光在镁合金中诱导冲击波的衰减,采用Nd:Glass脉冲激光(1054 nm,23 ns)对AZ31B变形镁合金试样表面进行冲击,并利用响应快、测量范围大的PVDF压电膜传感器以及示波器实时测量了强脉冲激光在镁合金靶中诱导激光冲击波的相对压力.根据冲击波每次在靶材背面反射时,所经过距离的不同得到激光冲击波在镁合金中的衰减规律.结果表明,在激光能量为5J的强脉冲激光作用下,镁合金中冲击波衰减的平均速度为5.83×103 m/s,与镁合金中应力波纵波的传播速度相符;强脉冲激光诱导冲击波在镁合金中是以指数规律衰减的.试验所得分析结果对激光冲击强化镁合金的应用具有重要意义.
关键词:
激光
镁合金
压电膜传感器
衰减规律 相似文献
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连续CO2激光对红外窗口材料损伤研究 总被引:4,自引:0,他引:4
研究了连续CO2激光对几种红外窗口材料的表面损伤特性,研究表明,损伤机制在于杂质缺陷吸收造成的热冲击应力破坏。深入研究了杂质缺陷密度、焦斑与材料损伤阈值的关系,并建立了一个损伤模型。同时分析了热冲击应力破坏方式。 相似文献