共线双脉冲激光诱导等离子体膨胀动力学研究

摘要

近年来，随着激光诱导等离子体伴随冲击波在激光冲击强化、激光点火、激光推进、激光等离子体冲击波清洗技术等领域的广泛应用而受到各国研究人员的极大关注。到目前为止，各国科研人员对单脉冲激光诱导等离子体产生冲击波展开了了大量的研究，但是对双脉冲激光诱导等离子体伴随冲击波研究较少，由于其物理过程十分复杂，因此，我们需要对双脉冲激光诱导等离子体冲击波的特性进行深入的探究。
　　本文针对大气条件下双脉冲激光诱导空气等离子体冲击波和Al等离子体冲击波的产生和膨胀动力学特性开展了广泛研究。主要内容包括：
　　(1)利用PVDF压电薄膜传感器获得不同脉冲激光能量下，纳秒激光作用铜靶材产生冲击波，冲击波在铜靶材中的传播规律，并获得其冲击压强。
　　(2)利用双脉冲纳秒激光击穿空气和辐照铝靶材，采用阴影成像法研究了不同脉冲间延时对空气靶及铝靶产生等离子体冲击波的影响，同时对预脉冲激光产生空气等离子体对第二束激光产生透镜效应和激光与不同电子密度等离子体相互作用产生等离子体通道进行了相应的说明。
　　(3)利用双脉冲纳秒激光击穿空气，采用干涉法研究了不同脉冲间延时情况下空气等离子体冲击波的传播规律，并给出了不同延时条件下空气等离子体冲击波的传播距离、传播速度及冲击波前沿压强变化曲线，对不同脉冲间延时双脉冲和单脉冲激光诱导等离子体伴随冲击波的传播规律进行了比较，对双脉冲激光诱导空气等离子体伴随冲击波的传播动力学特性给出了解释。

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第一章 绪 论

1.1引言

1.2研究意义

1.3研究进展

1.4本文研究内容

第二章 单脉冲纳秒激光诱导冲击波的实验研究

2.1 基于 PVDF 压电薄膜传感器对单脉冲纳秒激光诱导冲击波的实验研究

2.1.1 引言

2.1.2 实验装置

2.1.3 不同能量脉冲激光诱导冲击波在铜靶材中传播特性研究

2.1.4 结论

2.2 本章小结

第三章 阴影成像法对组合双脉冲纳秒激光诱导冲击波实验研究

3.1 阴影成像法对双脉冲激光作用铝靶产生等离子体伴随冲击波实验研究

3.1.1 引言

3.1.2 实验装置

3.1.3 不同脉冲间延时对冲击波膨胀过程的影响

3.1.4 不同脉冲间延时双脉冲纳秒激光对铝靶材烧蚀形貌分析

3.1.5 结论

3.2 基于阴影成像法对双脉冲激光击穿空气产生等离子体冲击波实验研究

3.2.1 引言

3.2.2 不同脉冲间延时对空气等离子体冲击波前沿膨胀的影响过程

3.2.3 等离子体对激光散焦影响

3.2.4 结论

3.3 本章小结

第四章 干涉法对组合双脉冲纳秒激光击穿空气产生空气等离子体冲击波研究

4.1 引言

4.2 实验装置

4.3 干涉法对双脉冲激光产生空气等离子体冲击波膨胀时间分辨研究

4.4 结论

第五章 总结与展望

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢

参考文献