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具有精确可控结构的纳米多孔材料对激光的高效吸收

DOI：10.1088/1612-202X/ab792f 期刊：Laser Physics Letters 出版年份：2020 更新时间：2025-09-19 17:13:59
摘要： 通过理论与数值计算研究了高功率纳秒激光脉冲在多孔材料中的吸收过程。分析了多孔靶材的结构特性（如孔径大小和固体单元厚度）对激光吸收的影响。在等离子体流体动力学程序中采用部分均匀化等离子体随时间空间变化的吸收系数，以重现多孔材料中的激光吸收与等离子体形成过程。研究发现，通过优化多孔材料的结构特征可显著提升激光能量吸收效率。当多孔靶材孔径在30-60纳米范围内时，约1000纳米的壁厚可使激光吸收效率提升至90%以上。该研究成果有助于制备高效激光吸收靶材，这对惯性约束聚变和激光等离子体X射线源等先进应用具有重要价值。
作者： Reza Fazeli
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究高功率纳秒激光脉冲在多孔材料中的吸收以及多孔靶材结构特性对激光吸收的影响。

研究成果

多孔材料的结构特性（如孔径大小和固体单元厚度）可通过优化显著提升激光能量吸收率。对于孔径在30-60纳米范围内的多孔靶材，约1000纳米的壁厚可实现超过90%的吸收效率。这些发现有助于惯性约束聚变和激光等离子体X射线源等需要高效激光吸收器的应用领域。

研究不足

该研究聚焦于具有特定结构特性的纳米多孔材料，可能并不直接适用于所有类型的多孔材料。模拟基于一维模型，可能无法全面反映三维相互作用的所有方面。

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