不同环境压强下激光空泡特性研究

王晓宇; 王江安; 宗思光; 刘涛; 李胜勇; 梁善永

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不同环境压强下激光空泡特性研究

王晓宇, 王江安, 宗思光, 刘涛, 李胜勇, 梁善永

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王晓宇, 王江安, 宗思光, 刘涛, 李胜勇, 梁善永. 不同环境压强下激光空泡特性研究[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(3): 671-675.

引用本文:

王晓宇, 王江安, 宗思光, 刘涛, 李胜勇, 梁善永. 不同环境压强下激光空泡特性研究[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(3): 671-675.

Wang Xiaoyu, Wang Jiang'an, Zong Siguang, Liu Tao, Li Shengyong, Liang Shanyong. Characteristics of laser-induced bubbles in different surrounding pressures[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(3): 671-675.

Citation:

Wang Xiaoyu, Wang Jiang'an, Zong Siguang, Liu Tao, Li Shengyong, Liang Shanyong. Characteristics of laser-induced bubbles in different surrounding pressures[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(3): 671-675.

不同环境压强下激光空泡特性研究

1.
海军工程大学电子工程学院,湖北武汉430033

基金项目:

国家高技术发展项目（51109217）;装备预研基金（51400010105JB1101）

详细信息

作者简介:
王晓宇（1987-），男，博士生，主要从事激光声方面的研究。Email：xiaoyu198725@sina.com；王江安（1951-），男，教授，博士生导师，主要从事激光应用方面的研究。Email：gdyfzx@163.com

王晓宇（1987-），男，博士生，主要从事激光声方面的研究。Email：xiaoyu198725@sina.com；王江安（1951-），男，教授，博士生导师，主要从事激光应用方面的研究。Email：gdyfzx@163.com

中图分类号: TN249

Characteristics of laser-induced bubbles in different surrounding pressures

1.
Department of Electronic Engineering,Naval University of Engineering,Wuhan 430033,China

摘要: 构建了激光空泡测量实验平台，使用脉冲激光聚焦击穿水介质产生激光空泡，由水听器对激光空泡溃灭辐射声信号进行接收，利用充气泵对高压水箱内的气压进行精确控制。通过仿真计算和实验对不同环境压强下的激光空泡特征和其溃灭时辐射声信号的峰值变化特性进行了研究。结果表明：当环境压强处在0.1~0.7 MPa 范围内变化时，随着环境压强的增大，激光空泡首次脉动周期和空泡最大半径逐渐减小，两者的变化速率逐渐减小。空泡溃灭时辐射声信号的峰值声压在0.1~0.4 MPa内逐渐增大，在0.4~0.7MPa 内逐渐减小，且增大速率大于减小速率。
- 激光空泡 /
- 光击穿 /
- 激光声 /
- 压强
Abstract: The experimental system for research on laser-induced bubbles in different surrounding pressures was built. Bubbles were produced by pulsed laser focusing into water. A hydrophone was used to receive the acoustic signals produced by laser-induced bubble collapse. The pressure inside the tank was accurately controlled by an air pump. Characteristics of laser-induced bubbles and peak pressure of acoustic signals produced by laser-induced bubble collapse in different surrounding pressures were investigated through simulation and experiment. The results show that the movement period and maximum radius of laser-induced bubbles decrease as the surrounding pressure increases from 0.1 MPa to 0.7 MPa gradually. The peak pressure of acoustic signals produced by laser-induced bubble collapse increases as surrounding pressure increases between 0.1-0.4 MPa, and that decreases as surrounding pressure increases between 0.4-0.7MPa, the change speed of the former is larger than that of the latter.
- laser-induced bubble /
- optical breakdown /
- laser-induced acoustic signal /
- pressure

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不同环境压强下激光空泡特性研究

1. 海军工程大学电子工程学院,湖北武汉430033

作者简介:
王晓宇（1987-），男，博士生，主要从事激光声方面的研究。Email：xiaoyu198725@sina.com；王江安（1951-），男，教授，博士生导师，主要从事激光应用方面的研究。Email：gdyfzx@163.com

王晓宇（1987-），男，博士生，主要从事激光声方面的研究。Email：xiaoyu198725@sina.com；王江安（1951-），男，教授，博士生导师，主要从事激光应用方面的研究。Email：gdyfzx@163.com

收稿日期: 2013-07-05
修回日期: 2013-08-03
刊出日期: 2014-03-25

基金项目:

国家高技术发展项目（51109217）;装备预研基金（51400010105JB1101）

中图分类号: TN249

关键词:

激光空泡 /
光击穿 /
激光声 /
压强

摘要: 构建了激光空泡测量实验平台，使用脉冲激光聚焦击穿水介质产生激光空泡，由水听器对激光空泡溃灭辐射声信号进行接收，利用充气泵对高压水箱内的气压进行精确控制。通过仿真计算和实验对不同环境压强下的激光空泡特征和其溃灭时辐射声信号的峰值变化特性进行了研究。结果表明：当环境压强处在0.1~0.7 MPa 范围内变化时，随着环境压强的增大，激光空泡首次脉动周期和空泡最大半径逐渐减小，两者的变化速率逐渐减小。空泡溃灭时辐射声信号的峰值声压在0.1~0.4 MPa内逐渐增大，在0.4~0.7MPa 内逐渐减小，且增大速率大于减小速率。