光学陷阱中受辐射驱动的微型液滴蒸发

在许多自然和工业环境中，都会对可见光和红外光照射的小型液滴。描述其蒸发的最简单方式是D$^2$定律。它指出，蒸发速率与 $t^{-1/2}$ 以及 $R^{-1}$ 成正比。然而，诸如D$^2$定律之类的模型未考虑光的体积加热，以及强辐射对单个液滴影响尚未得到完全理解。本文展示了红外辐射对光学悬浮水滴的作用。我们发现，在最高可达 $10^8 W/m^2$ 的强辐射下，液滴的蒸发最初是由激光产生的热量驱动的，遵循幂律 $dR / dt \sim R$，即D$^2$定律的倒数。随后，当液滴缩小至直径为2-3 $\mu$m 时，蒸发从辐射驱动转为扩散驱动。我们的发现支持了在火箭发动机或内燃机等情形下，火焰辐射如何加热水和燃料液滴的理解。