蒸气压对激光辐照靶材烧蚀速率的影响

摘要：

研究了强激光辐照碳/碳复合材料靶材引起的烧蚀现象及蒸气压对烧蚀速率的影响.基于傅里叶定律,建立了强激光辐照靶材的热传导模型,模拟了忽略蒸气压影响时烧蚀速率随功率的变化;通过Mott-smith近似方法描述了Knudsen层间断区域,分析了间断两侧表面粒子状态参数;结合质量连续方程和蒸气压与温度关系方程,并由气体状态方程描述蒸气流状态,对蒸气压条件下激光烧蚀碳/碳复合材料靶材的速率随功率变化的关系进行了数值模拟.结果表明,在高能激光对靶材的烧蚀过程中,蒸气压力变化会导致靶材的饱和蒸气温度发生变化,进而影响烧蚀速率且使其随功率呈非线性变化,与忽略蒸气压作用时的线性变化规律相差较大,从理论上解释了忽略蒸气压导致的实验数据与理论结果的差异.

关键词：激光、蒸气压、烧蚀速率、Knudsen层

所属期刊栏目：30

分类号：O536;O552.3(等离子体物理学)

资助基金：国家自然科学基金项目11472037,1272042;中央高校基本科研业务费专项资金2015JBM085

在线出版日期：2018-02-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：16-20