研究目的
在实验和理论两方面研究空气中飞秒激光产生的等离子体丝的声辐射，并评估该等离子体丝声辐射在可听频率范围内外方向的指向性。
研究成果
激光生成等离子体丝的声辐射可采用线性声源原理进行建模。测量数据与模型之间的指向性特征表明，仅需掌握等离子体区域的尺寸参数以及等离子体弛豫后发光强度的轴向分布，就能通过声学模型有效建立并表征激光诱导击穿（LIB）声源特性。
研究不足
声卡的带宽限制了对灯丝源在整个频率范围内的采集和分析；不过，对于音频和近超声频段的分析而言，该带宽已足够。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用钛宝石激光器产生等离子体丝，系统测量了不同方向上丝状体的声辐射。基于实验结果建立了理论模型，用于评估丝状体声辐射的指向性。
2：样本选择与数据来源：
通过聚焦飞秒激光脉冲在空气中产生等离子体丝，采集等离子体通道的发光来提取初始压力分布。
3：实验设备与材料清单：
钛宝石激光器（Amplitude Technologies公司）、GRAS 46BF-1/4英寸传声器、GRAS 12AA功率模块、RME Fireface 802声卡。
4：实验步骤与操作流程：
以等离子体中心为基准保持30厘米恒定距离，按15°间隔在声源周围不同位置记录声信号，通过数据处理提取指向性特征。
5：数据分析方法：
根据ANSI S1.11-2004倍频程带计算的归一化等效声压级Leq评估声源的指向性。
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Ti:Sapphire laser
Amplitude Technologies
Generating femtosecond laser pulses to induce plasma filaments in air.
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GRAS 46BF-1/4 in. microphone
46BF
GRAS Sound & Vibration A/S
Recording acoustic signals generated by the plasma filaments.
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GRAS 12AA power module
12AA
GRAS Sound & Vibration A/S
Powering the microphone for acoustic signal recording.
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RME Fireface 802 sound card
Fireface 802
Audio AG
Acquiring the data from the microphone at 192 kHz sampling rate and 24 bits resolution.
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