均匀压力梯度下变形空化气泡的发光

本文给出的观测结果表明，均匀压力梯度使毫米级空化气泡变形，从而抑制单次溃灭发光。我们的创新测量系统捕获了水中激光诱导气泡单次溃灭的宽发光光谱（波长范围 300-900 nm）。通过改变气泡尺寸、驱动压力以及抛物线飞行中感知的重力水平，我们探测了从非球形到高度球形气泡溃灭的界限。对于激光诱导气泡，在先前未覆盖的最大半径范围 $R_{0}$ =1.5-6 mm 内的气泡检测到了发光。发现相对发光能量作为由各向异性参数 $\zeta$（即 Kelvin 冲量的无量纲等价量）量化的气泡不对称性的函数而快速减小。如前所述，$\zeta$ 也决定了气泡驱动微射流的特征参数。在我们的实验中，未观察到发光的 $\zeta$ 阈值与微射流明显刺穿气泡并在回弹期间驱动蒸汽射流的阈值密切吻合。单个拟合黑体温度范围在 $T_{\rm lum}$=7000 至 11500 K 之间，但未显示出随 $\zeta$ 变化的明显趋势。使用高速光电探测器的时间分辨测量揭示了每次气泡溃灭时的多次发光事件。发现脉冲的平均半高全宽随 $R_{0}$ 缩放，且在 10-20 ns 之间。