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Shaping and Controlled Fragmentation of Liquid Metal Droplets through Cavitation

机译:通过空化作用塑造和控制液态金属液滴的破碎

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摘要

Targeting micrometer sized metal droplets with near-infrared sub-picosecond laser pulses generates intense stress-confined acoustic waves within the droplet. Spherical focusing amplifies their pressures. The rarefaction wave nucleates cavitation at the center of the droplet, which explosively expands with a repeatable fragmentation scenario resulting into high-speed jetting. We predict the number of jets as a function of the laser energy by coupling the cavitation bubble dynamics with Rayleigh-Taylor instabilities. This provides a path to control cavitation and droplet shaping of liquid metals in particular for their use as targets in extreme-UV light sources.
机译:用近红外亚皮秒激光脉冲瞄准微米级的金属液滴,会在液滴内产生强烈的应力限制声波。球形聚焦放大了他们的压力。稀疏波使液滴中心的空化成核,并以可重复的破碎情形爆炸性膨胀,从而导致高速喷射。通过将空化气泡动力学与瑞利-泰勒不稳定性耦合,我们预测了射流数量与激光能量的关系。这为控制液态金属的空化和液滴成形提供了一条途径,特别是将其用作极端UV光源中的目标时。

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