球形金属颗粒的激光脉冲加热

我们考虑了一个从纳米到毫米尺度范围的球形金属颗粒激光脉冲加热的普遍问题。我们采用严格的米氏衍射解，并求解热传导方程，以确定颗粒表面的最高温度，作为该问题光学和热学参数的函数。我们主要关注颗粒的热扩散率远大于环境热扩散率的情况，例如流体中的金属颗粒。我们证明，在这种情况下，对于任何给定的有限激光脉冲持续时间，最高温升作为颗粒尺寸的函数，会在某个有限的颗粒尺寸处达到绝对最大值，并且我们为这种依赖关系提出了简单的近似解析表达式，这些表达式涵盖了问题参数的全部变化范围，并与直接数值模拟结果吻合良好。