激光脉冲-液滴相互作用实现液滴阵列的变形与破碎
流体动力学
2022-10-14 v1 应用物理
摘要
液滴-液滴相互作用普遍存在于从医疗诊断到增强和优化液体射流推进的各种应用中。我们采用一种实验技术，使激光脉冲与微米级液滴相互作用并引起光学击穿。纳秒激光脉冲与孤立球形液滴的协同作用被精确控制与操控，以影响液滴阵列的变形与破碎。我们阐明了液滴排布的流体动力学响应（如液滴-液滴与激波-液滴相互作用）如何由激光脉冲能量及其与液体靶光学密度的相互作用所调控并达到最优形貌。揭示了一种新的蝴蝶型破碎，其被发现可实现对阵列中外层液滴的受控高效破碎。激光诱导击穿的时空特性决定了激波与中心液滴碎片如何影响外层液滴。本工作中所用的入射激光能量与脉冲宽度代表了多种工业应用，如表面清洗、纳米光刻、微电子，以及如眼内显微手术等医疗操作。
引用
@article{arxiv.2106.14690,
title = {Laser pulse-droplet interaction enables the deformation and fragmentation of droplet array},
author = {D. Chaitanya Kumar Rao and Awanish Pratap Singh and Saptarshi Basu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.14690},
year = {2022}
}