纳秒脉冲激光辐照铝靶碎片动态响应的仿真研究
Laser Technology（2023）
摘要
为了研究纳秒脉冲激光与铝靶碎片的相互作用规律,建立了纳秒脉冲激光辐照铝靶碎片的动态响应仿真模型,采用COMSOL软件分析了不同作用时间和不同入射激光功率下的等离子体反喷羽流动力学特性,得到了不同激光参数变化对脉冲激光辐照铝靶碎片产生等离子体反喷羽流的演化规律.结果表明,相同脉冲激光功率作用下等离子体羽流反喷速度随作用时间的增加而增大;相同脉冲激光时间作用下,随着激光功率增加,等离子体反喷羽流的最大速度也不断增大;由于受等离子体屏蔽效应的影响,反喷羽流速度在25 μs附近达到最大,在700 kW时最大速率为1.87x 104m/s,此时等离子体反喷羽流扩散半径增加了 17 mm.该研究为纳秒脉冲激光辐照铝靶空间碎片降轨移除工程化应用提供了理论参考.
更多关键词
laser technique,plasma plume,numerical simulation,expansion velocity,space debris
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