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反冲击波穿过背景气体后激光诱导羽流的膨胀

DOI：10.1007/s00339-020-03476-8 期刊：Applied Physics A 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:21:01
摘要： 在背景气体中采用双靶材与双激光器的双脉冲激光烧蚀是一种制备纳米粒子复合物的方法。本文探讨了双激光脉冲延迟对羽流膨胀动力学的影响。实验中将锗和硅靶材平行放置，并用两束YAG激光分别照射。先照射锗靶材，再经延迟时间td后照射硅靶材。研究发现：当延迟时间在2-50微秒范围内时，延迟照射的硅羽流膨胀距离较单独照射硅靶时有所增强；而当td=200微秒时，其膨胀距离与单独照射硅靶的情况相当。我们基于初级锗羽流诱导的密度分布效应，分析了延迟硅羽流的膨胀动力学。结果表明：初级锗羽流的影响可持续至约50微秒，但在200微秒时已完全消失。
作者： Akira Higo，Keita Katayama，Hiroshi Fukuoka，Takehito Yoshida，Tamao Aoki，Minoru Yaga，Ikurou Umezu
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究双激光脉冲延迟对双靶材与激光在背景气体中双脉冲激光烧蚀羽流膨胀动力学的影响。

研究成果

与单脉冲激光烧蚀相比，在2微秒至50微秒的延迟时间内，由于初始锗羽流诱导的密度分布，延迟硅羽流的扩展距离得到增强。当延迟时间达到200微秒时，该效应消失，表明初始羽流的影响随时间减弱。研究结果表明，适度的脉冲延迟可为纳米粒子的形成创造新的生长场域。

研究不足

该研究仅限于在500帕氦气背景气体中使用锗和硅靶的特定条件。未探究不同背景气体、压力或靶材料的影响。此外，研究聚焦于最长200微秒的延迟时间，更长的延迟时间未被探索。

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