Molecular Tagging Velocimetry in Superfluid Helium-4: Progress, Issues, and Future Development
Molecular Tagging Velocimetry in Superfluid Helium-4: Progress, Issues, and Future Development
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超流 Helium-4 中的分子标记测速：进展、问题和未来发展
DOI：
10.1007/s10909-018-2102-1
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发表时间：
2018
影响因子：
2
通讯作者：
Guo, Wei
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Guo, Wei
超流相氦-4（He II）是一种双流体系统，具有迷人的量子流体力学，具有重要的科学和工程应用。然而，缺乏高精度的流量测量工具，在他二阻碍了理解和利用其流体动力学的进展。近年来，人们在发展适用于He II的定量流动显示技术方面做出了广泛的努力。特别是，一个强大的分子标记测速（MTV）技术，基于跟踪细线ofexcimer分子通过飞秒激光场电离在氦气中，已经在我们的实验室开发。该技术允许在两流体系统中的正常流体速度场的明确的测量。然而，这种技术有两个局限性：（1）只能测量垂直于示踪线的速度分量;（2）在确定垂直速度时存在固有误差。在本文中，我们将讨论如何通过改进MTV技术来解决这些问题。我们还讨论了两个新的方案标记和生产tracers。第一种方法允许在不使用昂贵的飞秒激光的情况下创建标记示踪线。第二种方法是通过跟踪氦II中中子吸收反应产生的小分子云来实现全空间速度场测量。
Helium-4 in the superfluid phase (He II) is a two-fluid system that exhibits fascinating quantum hydrodynamics with important scientific and engineering applications. However, the lack of high-precision flow measurement tools in He II has impeded the progress in understanding and utilizing its hydrodynamics. In recent years, there have been extensive efforts in developing quantitative flow visualization techniques applicable to He II. In particular, a powerful molecular tagging velocimetry (MTV) technique, based on tracking thin lines ofexcimer molecules created via femtosecond laser-field ionization in helium, has been developed in our laboratory. This technique allows unambiguous measurement of the normal fluid velocity field in the two-fluid system. Nevertheless, there are two limitations to this technique: (1) only the velocity component perpendicular to the tracer line can be measured; and (2) there is an inherent error in determining the perpendicular velocity. In this paper, we discuss how these issues can be resolved by advancing the MTV technique. We also discuss two novel schemes for tagging and producingtracers. The first method allows the creation of a taggedtracer line without the use of an expensive femtosecond laser. The second method enables full-space velocity field measurement through tracking small clouds ofmolecules created via neutron-absorption reactions in He II.
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DOI：
10.1088/0953-8984/11/40/308
发表时间：
1999
期刊：
Journal of Physics: Condensed Matter
影响因子：
--
作者：
L. Skrbek;J. Niemela;R. Donnelly
通讯作者：
R. Donnelly
勘误表：使用 $$hbox {He}^{{*}}_{2}$$He2∗ 示踪线跟踪技术对超流 Helium-4 中的逆流湍流进行统计测量
影响因子：
2
作者：
J. Gao;E. Varga;W. Guo;W. Vinen
通讯作者：
W. Vinen
逆流超流体中圆柱体周围的大规模湍流4He (He (II))
影响因子：
19.6
作者：
Tao Zhang;S. V. Van Sciver
通讯作者：
S. V. Van Sciver
通过 RELIEF 流标记进行湍流结构测量
影响因子：
1.5
作者：
Richard B. Miles;W. Lempert;B. Zhang
通讯作者：
B. Zhang
影响因子：
3.1
作者：
Takeyasu M. Ito;G. Seidel
通讯作者：
G. Seidel