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核态池沸腾条件下SiO?/水纳米流体单气泡动力学与传热速率的同步映射
摘要： 在核态池沸腾条件下，实验研究了单个蒸汽气泡动力学及传热速率随不同SiO2纳米颗粒浓度（0-9°C过冷度范围）的依赖性。采用彩虹纹影偏转法进行了非侵入式测量。气泡动力学结果表明：随着过冷度和纳米流体浓度的增加，气泡直径和长径比均减小；气泡振荡频率先随过冷度增加而升高后降低，但随纳米流体浓度增加呈单调下降；纳米流体的气泡脱离频率显著提高，但会随过冷度增加而降低。气泡界面的冷凝效应表现为其周围色彩分布的重构。纹影图像清晰显示：悬浮纳米颗粒导致蒸汽气泡周边及加热基底附近的热边界层空间范围扩展，该现象被认为是改变冷凝效应进而影响气泡动力学的因素之一。纹影图像定量分析表明：自然对流热通量随过冷度增加而升高，但随纳米颗粒浓度增加而降低——悬浮纳米颗粒削弱了加热基底附近的热梯度强度，从而导致自然对流现象恶化；另一方面，蒸发热通量随过冷度增加而降低，但随纳米流体浓度增加而升高。
关键词： 核态池沸腾、气泡动力学、纹影偏转法、过冷度、传热、纳米流体
更新于2025-09-23 15:23:52
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发光的气泡
摘要： 超声波能在液体中产生闪光。这种声致发光源自内爆的空化气泡。坍缩气泡中的气体可能被剧烈加热，从而短暂形成伴随闪光发射的等离子体。通过分析发光的光谱，可以推断气泡内部极端压缩时的物理过程。其中，被困在声驻波中的气泡云团与孤立单气泡表现出不同特性。相比相互影响的云团气泡，孤立单气泡更倾向于呈现对称的球形结构。最新研究正在探究气泡运动细节及非对称内爆如何影响声致发光。
关键词： 内爆、频谱、贝尔克尼斯力、黑体、射流、声致发光、坍缩、空化、热点、气泡动力学、等离子体、气泡云
更新于2025-09-23 15:23:52
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通过激光诱导的平面透明窗口，利用激光散射清晰观测到烧蚀气泡内纳米颗粒的形成过程
摘要： 要理解液体中激光烧蚀形成纳米颗粒的机制，直接观测烧蚀气泡内部的动力学过程至关重要。小角X射线散射是实现这一目标的有效技术手段。但在类似场景中应用激光散射技术面临两大难题：首先，由于气泡曲面特性，探测激光难以进入气泡内部；其次，气泡内部极其微弱的散射信号会被气泡表面强烈的反射光所掩盖。本文通过让探测激光穿过激光诱导形成的平坦透明窗口进入气泡，成功解决了这两个问题，并清晰观测到来自烧蚀气泡内部的激光散射信号。我们发现纳米颗粒的形成特征出现在气泡内部两个区域——中心区域和顶端区域。源自气泡中心的散射信号在整个气泡生长收缩阶段持续存在，而气泡外部几乎检测不到散射信号，这明确表明几乎所有纳米颗粒都在气泡内部形成。值得注意的是，源自气泡顶端的散射信号在气泡达到最大尺寸后逐渐显现，并随着气泡进一步收缩而增强。这些发现与小角X射线散射实验获得的纳米颗粒形成过程完全吻合。
关键词： 纳米材料合成、光散射、纳米颗粒、激光烧蚀、气泡动力学
更新于2025-09-23 15:19:57
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通过激光多普勒振动测量法确定的亚微米气体囊泡对声学激励的振动行为
摘要： 据报道，利用激光多普勒测振技术可监测亚微米级气泡囊（GVs）从振动行为到非线性屈曲坍塌的全过程，为监测亚微米级物体的运动提供了一种精确的非接触式技术。研究发现这些气泡囊的基本共振频率和一次谐波共振频率分别为1.024 GHz和1.710 GHz。此外，在约300 MHz处还检测到粒子间共振现象，该频率与约615 nm尺寸的气泡囊聚集体呈反比关系。最重要的是，这些气泡囊能放大并展宽远低于医疗和工业应用相关频率（例如7 MHz）的输入声信号，且在150 kPa时从线性响应转变为非线性响应，在350 kPa或更高压力下发生坍塌。
关键词： 气泡动力学、气体囊泡、亚微米物体计量学、声流控技术、激光多普勒振动测量法
更新于2025-09-19 17:13:59
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激光诱导空化：等离子体产生与击穿冲击波
摘要： 激光诱导空化是产生可控空化气泡的有效技术之一，既适用于基础研究，也适用于工程和医学不同领域的应用。然而，由于一系列并发因素，气泡形成和对称性的控制几乎难以实现。特别是，需要将激光束聚焦在气泡形成点附近，通?；岬贾驴拷庠吹淖缎吻蚰诼愕壤胱犹寤鞔┑奶跫?。随后存在一个有限大小的区域，其中电场可能因多种干扰因素而波动，从而导致可能的等离子体碎裂和等离子体强度变化。这种不规则性可能引起后续气泡动力学中的不对称性，如果寻求可重复的条件，这通常是不希望的效果。 在本文中，通过高速成像和击穿时产生的冲击波系统的强度测量，分析了击穿等离子体的结构及随后的气泡动力学。研究发现，可以通过调节系统参数来优化可重复性和球形度。特别是，当在击穿阈值能量下产生点状等离子体时，几乎可以确定性地实现对称的反弹动力学。球形对称性也受到大聚焦角度与相对较大脉冲能量结合的青睐，然而，这一过程仍保留显著的随机性。在这些特殊条件之外，发现细长且通常呈碎片状的锥形等离子体形状与各向异性和多次击穿冲击波发射相关联。
关键词： 高速成像、激光诱导空化、气泡动力学、击穿冲击波、等离子体生成
更新于2025-09-12 10:27:22