高速攝像儀應用-激光空化

bv伟德奖励應用--激光空化

為(wei) 了分析激光擊穿液體(ti) 介質過程中的等離子腔體(ti) 、空泡脈動、近/遠場聲波特性等綜合效應 ,將高速攝影技術應用於(yu) 水下激光擊穿研究.觀察到了激光擊穿形成的等離子體(ti) 閃光 、空泡脈動 及潰滅過程, 通過對所得照片的分析, 得到了激光空泡生長的規律 ,實驗結果與(yu) 已有的水下空泡理 論計算及采用光散射、壓力傳(chuan) 感器測量結果吻合較好 ,證明了高速攝影技術在水下激光擊穿產(chan) 生空泡特性研究中的重要作用。

在液體(ti) 中 ,激光功率密度超過液體(ti) 的擊穿閾值 時 ,液體(ti) 介質被擊穿,在擊穿區域形成發光的等離子 體(ti) 腔體(ti) ,等離子體(ti) 繼續強吸收激光能量,腔體(ti) 迅速膨 脹 ,形成空泡 ,空泡的脈動向液體(ti) 中輻射脈衝(chong) 聲波. 該過程即“光空化”現象 .激光與(yu) 液體(ti) 介質相互作用 導致的光空化效應是激光醫學、水下激光加工等領 域的基礎理論問題，目前水下激光擊穿空化現象實驗測試方法主要 有高速攝影技術、空泡激光散射測量 、高頻壓電傳(chuan) 感 測量等手段.其中用高速攝影技術來研究空泡的運 動規律有很多優(you) 點 ,可以直觀的觀察空泡的產(chan) 生 、脈動 、潰滅的近似完整的動態過程 ,通過對拍攝的照片 進行分析可以準確地得到空泡脈動的周期和空泡大半徑。