脉冲Nd:YAG激光诱导水滴等离子体的实验研究

来源：激光技术杂志2020年第6期北京时间：

作者：尹培琪, 王新兵, 武耀星, 孙秦, 左都罗

摘要：为了研究激光诱导液滴等离子体特性，基于脉冲激光与液滴的同步作用，采用直接成像法和阴影法研究了液滴等离子体羽辉膨胀特性及激光作用液滴的运动情况。首先采用增强型电荷耦合器件直接成像法，研究了水滴等离子体的羽辉随时间的演化；其次利用阴影法研究激光作用水滴的阴影图像的演化，观察到激光作用水滴产生的冲击波及液滴团簇的变化，分析计算了冲击波膨胀距离随时间的变化和膨胀速度。结果表明，激光诱导水滴等离子体的膨胀形状近似为椭圆，其中沿激光入射方向的一侧辐射强度较高；100ns内等离子体的膨胀变化近似为线性膨胀，100ns后膨胀趋于稳定；冲击波膨胀半径随时间线性增长，冲击波的膨胀速率约为90m/s。此研究结果可为激光诱导液滴实验提供一定的参考依据。

关键词：激光技术, 液滴等离子体羽辉, 阴影法, 液滴靶