等离子屏蔽效应下飞秒激光照射金箔的分子动力学模拟

采用耦合了双温度模型的分子动力学方法对飞秒激光烧蚀金箔的传热过程进行了模拟研究,考虑了非傅里叶效应,探究了不同激光能流密度下等离子体羽流的屏蔽作用.根据密度分布将激光烧蚀过程中的金箔划分为过热液体层、熔融液体层和固体层,并比较了不同激光能量密度下过热液体层表面发生的相爆炸沸腾现象以及表面温度的变化情况.结果表明,随着激光能量密度的增大,等离子体的屏蔽比例几乎呈线性增大.在激光的烧蚀过程中,金箔的上表面最先经历液体层以及过热液体层,并且随着时间的推移,液体层和过热液体层逐渐向金箔底部移动.过热液体层发生体积移除的相爆炸沸腾是金箔烧蚀的主要方式,随着激光能量的增大,爆炸沸腾发生的时间提前,并且结束的时间相应延后,持续时间变长.

考虑等离子体屏蔽的TC21减阻沟槽激光烧蚀模型研究

仿生肋骨沟槽表面在航空航天方面具有广泛的减阻应用。为得到低成本、高精度的减阻微沟槽,建立了激光烧蚀TC21钛合金数值模型探究其表面形貌演化规律,模型中考虑激光诱发等离子体屏蔽效应对烧蚀区域的影响并以校正激光能量分布,通过数值模拟结果辅助激光加工。随后,调整激光参数制备不同减阻样片,在密闭通道中测试不同样片的减阻效果。结果表明:考虑等离子体屏蔽效应的二维/三维模型精度得到显著提升,并且所制备的TC21样片最大减阻率可达8.7%,研究结果在激光微纳制造中具有重要的工程价值。

等离子体屏蔽和稀疏波对冲量耦合系数的影响

利用脉冲Nd:YAG激光作用在铝、铜靶上,研究了不同入射激光能量下冲量耦合系数和离焦量之间的关系,以及不同功率密度情况下冲量耦合系数和光斑直径的关系。实验表明铝靶在入射激光脉冲能量由75.8 mJ增加到382.3 mJ时,冲量耦合系数峰值对应的最佳离焦量由-10 mm处远离焦点向透镜方向移到-18 mm,而对应的激光功率密度仅由2.0×109W/cm2增加到3.9×109W/cm2;铜靶实验规律和铝靶类似。等离子体屏蔽的吸收作用导致了冲量耦合系数达到最大值后迅速降低。铝靶在入射激光功率密度由0.7×109W/cm2增大到1.0×1010W/cm2时,冲量耦合系数随光斑直径增大而增大,对应变化斜率由5.2×10-5N.s/(mm.J)增大到49.2×10-5N.s/(mm.J),表明了稀疏波对冲量耦合系数的削弱作用随入射激光功率密度增加而增加,随光斑直径增大而减小。

改进的屏蔽氢离子模型

把Ｒ．Ｍｏｒｅ屏蔽氢模型中的内、外屏蔽概念融于Ｓｌａｔｅｒ单电子屏蔽模型之中，由此给出了具有内、外屏蔽概念的单电子势函数，在内屏蔽电荷的基础上引入相对论修正项，其中量子修正Δｎｌ的值可从等电子系列实验抛物线公式中推算出来，从上述几方面改进了屏蔽氢离子模型。大量计算结果表明，改进的屏蔽氢离子模型可较好地计算出离子的电离势，尤其是对高Ｚ高离化离子的电离势和次壳层能量改进模型计算的结果能与ＭＣＤＦ的结果相符。

用改进的屏蔽氢离子模型计算离子的能量

:用改进的屏蔽氢离子模型[1]计算了离子的电离势和次壳层能量。大量计算数据表明,改进模型计算的结果在低Z低离化时与实验相符;在高Z高离化时与MCDF的结果相符,从而弥补了R.M.More屏蔽氢离子模型、Slater单电子模型、WBEPM模型的不足。

用屏蔽氢离子模型计算高离化原子的电离能

采用Ｍｏｒｅ屏蔽氢离子模型并作适当修改后计算了原子的电离能，该方法物理图象清晰，能对高离化原子的计算得到较好的结果，引入相对论修正后结果更好．由于此方法给出的电离能计算公式与占有数有关，所以它不仅适用于计算单个原子或离子的电离能。

用改进的屏蔽氢离子模型计算离子基态总能量

采用改进的屏蔽氢离子模型，给出了该模型计算离子基态总能量的方法，此方法计算简单又较好地考虑了相对效应，因而使计算的结果与实验相符．

改进的屏蔽氢离子模型中量子修正对离子能量的影响

探讨了改进的屏蔽氢离子模型中壳层平均的量子修正数Δnl对离子能量的影响 ,给出了高Z高剥离态离子忽略Δnl后计算的离子能量偏差较小的结论 .

氨基酸溶解性规律及离子－屏蔽晶体模型

指出了氨基酸偶极溶剂化互斥模型在解释氨基酸溶解度规律上的不足，并提出了新的离子－屏蔽晶体模型．该模型依据偶极离子的结构特征，从结晶、水化、扩散、溶解等物理化学过程，分析了离子键、范德华键以及它们形成的离子层、疏水屏障和晶体结构，并论证了等电点时溶解度最低这一原理．

利用改进的屏蔽氢离子模型计算X射线能量

用改进的屏蔽氢离子模型 ,计算了原子的X射线能量 ,并与More模型的计算值和实验结果作了比较 .

等离子体屏蔽效应对类氢离子束缚态的影响

在Debye屏蔽近似下,通过求解Schrdinger方程,计算了处于等离子体中的类氢离子的束缚态能量本征值与本征函数.研究了氢原子和类氢Fe^(25+)离子的nl(n=1-4,l=0-3)态能级随Debye屏蔽长度λ的变化规律.进一步,分析了等离子体屏蔽效应随主量子数n及角量子数l的变化规律,发现对于给定的l,等离子体屏蔽效应随主量子数n的增加而增大;对于给定的n,等离子体屏蔽效应随角量子数l的增大而减小.最后,我们分析了等离子体环境中类氢等电子序列离子的能级和波函数随屏蔽参数λ的变化规律,发现随着原子序数增大,等离子体屏蔽效应的影响逐渐变小.

屏蔽氢离子模型的理论研究

本文对屏蔽氢离子模型作了探讨 ,对国内外常常采用的Mayer屏蔽模型、R .More屏蔽氢离子模型、以及作者在R .

等离子体中电子弹性散射截面及电导率计算

本文研究了近理想等离子体中的电子弹性散射过程.利用Debye-H櫣ckel模型考虑等离子体环境对电子与离子间相互作用的屏蔽效应.结合分波法计算了不同Debye长度情况下,电子与不同核电荷数离子散射的分波相移和微分散射截面.研究了散射波函数、分波相移和微分截面随等离子体屏蔽参数的变化规律.最后,基于Spitzer公式,初步讨论了分波法计算的等离子体的电导率与卢瑟福公式计算的电导率之间的区别.

激光等离子体诱导蚀除眼内病体组织的机理分析

本文分析了激光等离子体诱导蚀除眼内病体组织的物理机理 ,并从理论上解释了等离子体诱导蚀除手术对周围组织副作用极小的关键原因是激光等离子体所具有的屏蔽机制 ,最后提出了更有效蚀除即把副作用降低到最低限度的解决办法。

银等离子体不透明度研究

用l分裂屏蔽氢离子模型计算了Ag等离子体在不同温度、密度范围内随光子能量变化的辐射不透明度,探讨了温度、密度对Ag等离子体辐射不透明度的影响,以及不同温度和密度条件下自由-自由、束缚-自由、束缚-束缚这3种跃迁过程对辐射不透明度的贡献.

高Z高剥离态离子基态总能量的计算

采用改进的屏蔽氢离子模型计算了高Ｚ元素高剥离态离子基态总能量，并以Ｚ＝ ７５～８２ 元素为例计算了ｎ≤２ 的离剥离态离子基态总能量的值．

高剥离态离子nl壳层的能量计算

采用改进的屏蔽氢离子模型计算高剥离态离子的 nl壳层能量 ,并与实验值及其他理论值进行了比较 .

高Z高剥离态离子基态电离能的计算

用改进的屏蔽氢离子模型计算高Z高剥离态离子的基态电离能 ,给出了部分高Z高剥离态离子基态电离能的计算数据 .

眼组织细胞内的激光等离子体诱导蚀除

文章对眼组织细胞内的激光等离子体诱导蚀除的发展现状、物理机理及未来趋势做了综合评述,并从理论上解释了眼组织内等离子体的屏蔽机制,同时提出了更有效蚀除即把副作用降低到最低限度的解决办法。

惰性元素氪等离子体不透明度计算

用(l)分裂的屏蔽氢不透明度模型计算了惰性元素Kr等离子体随光子能量变化的不透明度,其中束缚-自由跃迁积分、束缚-束缚跃迁积分中的波函数采用了类氢波函数. 探讨了温度为100～600 eV, 密度为0.5～2 g/cm3范围内kr等离子体不透明度随温度和密度的变化规律,以及自由-自由、束缚-自由、束缚-束缚这三种跃迁过程对不透明度的贡献.