通过非对称溃灭实现的亚兆赫兹等离激元蒸气微泡成核
流体动力学
2023-03-08 v1 光学
摘要
激光触发和光热诱导的蒸气泡已成为促进微/纳流体中众多相关应用的光机能量转换的有前景方法。本文报道了由连续波激光触发的亚兆赫兹爆炸性等离激元气泡自发成核现象。发现该周期性成核是溃灭后作用于残余气泡的开尔文冲量力与热马兰戈尼力竞争的结果。前者源于气泡的非对称溃灭，导致残余气泡远离激光光斑的定向运动。后者出现在激光辐照诱导的热影响区(HAZ)中。当开尔文冲量占主导时，残余气泡移出HAZ并发生周期性气泡成核，其后续稳定生长阶段终止。我们通过实验和数值研究了成核频率f对激光功率和激光光斑尺寸的依赖关系。此外，我们表明由周期性成核气泡可稳定实现毫米范围内超过10 mm/s的强流体流动。总之，我们的观察凸显了远程实现强局域流动的机遇，为实现高效的微/纳流体操作铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2303.03967,
title = {Sub-megahertz nucleation of plasmonic vapor microbubbles by asymmetric collapse},
author = {Fulong Wang and Huimin Wang and Binglin Zeng and Chenliang Xia and Lihua Dong and Lijun Yang and Yuliang Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.03967},
year = {2023}
}
备注
16 pages, 5 figures for main text. 10 pages, 5 figures for supplementary materials