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高背压超声气体团簇喷流中团簇平均尺寸沿喷流方向演化研究

徐逸 A. S. Boldarev Dong Eon Kim 陈光龙

高背压超声气体团簇喷流中团簇平均尺寸沿喷流方向演化研究

徐逸, A. S. Boldarev, Dong Eon Kim, 陈光龙
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  • 本文通过对高背压(50 bar, 1 bar = 1.0×105 Pa)氩气经长锥型喷嘴(长度L=30 mm)向真空绝热膨胀所形成的超声气体团簇喷流的数值模拟, 分析比较了由喷嘴喉口起沿喷流方向在喷流中心轴线上团簇平均尺寸的演化情况. 结果表明: 沿喷流方向团簇平均尺寸显示先增长后趋于饱和的变化趋势, 具有较大尺寸团簇的区域出现在距离喷嘴喉口大约20 mm. 据此本文再结合关于喷流中原子密度沿喷流方向变化的模拟结果开展了锥形喷嘴长度的优化研究. 针对由常见构型的锥形喷嘴(喉径~ 0.5 mm, 半张角~ 8.5°)在高背压下形成的团簇喷流, 20 mm左右的长度为锥形喷嘴的适宜长度.
    • 基金项目: 上海市科学技术委员会(批准号: 11ZR1414500)资助的课题.
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    Jinno S, Fukuda Y, Sakaki H, Yogo A, Kanasaki M, Kondo K, Faenov A Ya, Skobelev I Yu, Pikuz T A, Boldarev A S, Gasilov V A 2013 Opt Express 21 20656

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    Fukuda Y, Faenov A Ya, Tampo M, Pikuz T A, Nakamura T, Kando M, Hayashi Y, Yogo A, Sakaki H, Kameshima T, Pirozhkov A S, Ogura K, Mori M, Esirkepov T Zh, Koga J, Boldarev A S, Gasilov V A, Magunov A I, Yamauchi T, Kodama R, Bolton P R, Kato Y, Tajima T, Daido H, Bulanov S V 2009 Phys. Rev. Lett. 103 165002

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  • [1] 陈光龙, 徐红霞, 任莉, 汪丽莉, 曹云玖, 张修丽, 平云霞, Dong Eon Kim. Hagena团簇尺度定律中锥形喷嘴的等效孔径. 物理学报, 2013, 62(13): 133601. doi: 10.7498/aps.62.133601
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-07-18
  • 修回日期:  2014-09-09
  • 刊出日期:  2015-01-05

高背压超声气体团簇喷流中团簇平均尺寸沿喷流方向演化研究

  • 1. 上海工程技术大学基础教学学院, 上海 201620;
  • 2. Keldysh Institute of Applied Mathematics, Russian Academy of Science, Moscow 125047, Russia;
  • 3. Department of Physics & Center for Attosecond Science and Technology(CASTECH), Pohang University of Science and Technology (POTECH), Pohang, Kyungbuk 790-784, Korea;
  • 4. Max Planck Center for Attosecond Science, Pohang, Kyungbuk 790-784, Korea
    基金项目: 

    上海市科学技术委员会(批准号: 11ZR1414500)资助的课题.

摘要: 本文通过对高背压(50 bar, 1 bar = 1.0×105 Pa)氩气经长锥型喷嘴(长度L=30 mm)向真空绝热膨胀所形成的超声气体团簇喷流的数值模拟, 分析比较了由喷嘴喉口起沿喷流方向在喷流中心轴线上团簇平均尺寸的演化情况. 结果表明: 沿喷流方向团簇平均尺寸显示先增长后趋于饱和的变化趋势, 具有较大尺寸团簇的区域出现在距离喷嘴喉口大约20 mm. 据此本文再结合关于喷流中原子密度沿喷流方向变化的模拟结果开展了锥形喷嘴长度的优化研究. 针对由常见构型的锥形喷嘴(喉径~ 0.5 mm, 半张角~ 8.5°)在高背压下形成的团簇喷流, 20 mm左右的长度为锥形喷嘴的适宜长度.

English Abstract

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