纳秒激光诱导空气冲击波的演化过程研究

摘要

开展了纳秒激光经凸透镜聚焦后击穿空气产生空气冲击波传播的演化过程的研究,利用阴影成像诊断技术,探讨了逆向和顺向的空气等离子体冲击波的膨胀过程,得到空气冲击波膨胀速度和膨胀压强随激光参数的变化规律.研究结果表明,逆着激光方向的空气冲击波膨胀速度、膨胀压强远大于顺着激光方向的空气冲击波膨胀速度、膨胀压强,顺向和逆向最大膨胀速度为0.55×104 m/s和1.1×104 m/s,最大膨胀压强达到32.5 MPa和130 MPa,最后探讨分析了空气冲击波前沿的密度,得到空气冲击波前位置处气体密度随着时间增加逐渐减少,顺向和逆向的空气冲击波前位置处最大气体密度分别为7.7 kg/m3和7.6 kg/m3.