Numerical simulation of laser-induced plasma in background gas considering multiple interaction processes
Numerical simulation of laser-induced plasma in background gas considering multiple interaction processes
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考虑多重相互作用过程的背景气体中激光诱导等离子体的数值模拟
DOI：
10.1088/2058-6272/abdda3
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发表时间：
2021-02
影响因子：
1.7
通讯作者：
SuoT Jia
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
JunX Wang;L Zhang;ShuQ Wang;MaoG Su;DuiX Sun;JiangH Han;GuoF Xia;ChenZ Dong;Q Min;WeiG Ma;L Dong;WangB Yin;LianT Xiao;SuoT Jia
激光诱导等离子体通常是在背景气体存在的情况下产生的，这会引起一些新的物理过程。本文采用二维轴对称辐射流体动力学模型，对等离子体在不同压力和不同气体条件下的膨胀过程进行了数值模拟，进一步考虑了激光烧蚀目标蒸汽与背景气体之间的扩散、黏性和热传导等多重相互作用过程，并对等离子体参数(种数密度、膨胀速度、得到了尺寸和电子温度)以及发射光谱。铝等离子体在1atm氩气中的实际光谱与模拟光谱的一致性验证了模型和数值模拟的正确性，从而为气体中等离子体膨胀的基础研究和激光诱导击穿光谱的应用提供了一种精细化分析方法。
Laser-induced plasma is often produced in the presence of background gas, which causes some new physical processes. In this work, a two-dimensional axisymmetric radiation fluid dynamics model is used to numerically simulate the expansion process of plasma under different pressures and gases, in which the multiple interaction processes of diffusion, viscosity and heat conduction between the laser ablated target vapor and the background gas are further considered, and the spatio-temporal evolutions of plasma parameters (species number density, expansion velocity, size and electron temperature) as well as the emission spectra are obtained. The consistency between the actual and simulated spectra of aluminum plasma in 1 atm argon verifies the correctness of the model and the numerical simulation, thus providing a refinement analysis method for the basic research of plasma expansion in gases and the application of laser-induced breakdown spectroscopy.
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DOI：
10.1016/j.sab.2007.10.028
发表时间：
2007-12
期刊：
Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy
影响因子：
--
作者：
N. Shaikh;S. Hafeez;M. A. Baig
通讯作者：
N. Shaikh;S. Hafeez;M. A. Baig
影响因子：
3.2
作者：
A. Gusarov;A. Gnedovets;I. Smurov
通讯作者：
A. Gusarov;A. Gnedovets;I. Smurov
DOI：
10.1016/s0022-4073(01)00207-2
发表时间：
2002-04
影响因子：
2.3
作者：
V. Mazhukin;V. V. Nossov-V.;G. Flamant;I. Smurov
通讯作者：
V. Mazhukin;V. V. Nossov-V.;G. Flamant;I. Smurov
激光诱导击穿光谱信号不确定性产生机制
影响因子：
7.5
作者：
Fu, Yang-Ting;Gu, Wei-Lun;Wang, Zhe
通讯作者：
Wang, Zhe
影响因子：
2.2
作者：
Amina Ait Oumeziane;B. Liani;J. Parisse
通讯作者：
Amina Ait Oumeziane;B. Liani;J. Parisse