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短パルス紫外レーザー照射による気体・液体中での衝撃波の発生と応用

短脉冲紫外激光照射在气体和液体中产生冲击波及其应用

基本信息

批准号：
04222210
负责人：
香川喜一郎
金额：
$ 1.02万
依托单位：
University of Fukui
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1992
资助国家：
日本
起止时间：
1992 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

炭酸ガスレーザーはパルス幅が比較的広しために、衝撃波プラズマの初期過程を見ることはできなかった。今回エキシマーレーザーを用いることでこれが可能となった。レーザー照射後200nsで発光の矢端は立上りを見せ始め、400nsで明らかに衝撃波が生じていることが観測された。この先端は時間と共に移動し、先端の位置と時間の関係はセドフ等によって得られている理論式とよく一致する事がわかった。鉄鋼標準試料および真鍮の標準試料を用いて、エキシマーレーザー誘起衝撃波プラズマによる発光分光分析の検出限界を求めた。Crのスペクトル線速度とその付近のバックグランド強度を比輔したところ、バックグランドに相当する濃度(B.E.C)は約10PPmである事がわかった。この事から潜在的検出限界は0.1PPmと言え、固体の直接分析法として本法は非常に高感度である事が明らかとなった。フッ素についてもこの方法で分析を行った。フッ素は励起エネルギーが高く通常の発光分析法では検出困難な元素であるが、我々の方法により生体中の分析に適用できる事がわかった。エキシマーレーザーを10〜50mJのエネルギー範囲で水中の金属試料に集光し衝験試料に集光し衝撃液を発生させた。ターゲットの金属の種類によって衝撃波の発生に違いがあり、特にAlが通していることがわかった。また試料の厚みによっても影響され、0.1から0.3mmの薄いものが効果的に水中衝撃波を発生させる事がわかった。この事から金属中を衝撃波が伝播し、試料の裏側で反射し、効果的にターゲットから原子を噴出させ、水中の衝撃波の発生させている事が明らかとなった。水中の発生した衝撃波を観測するために、He-Neレーザーをプローブ光として用い、屈折率のわずかな変化を、サンプリングオシロスコープで計測した。

The initial process of carbon dioxide shock wave is discussed. This is the first time I've ever seen you. 200ns after irradiation, the light emitted from the arrow end of the beam rises to the top of the beam, and 400ns after irradiation, the shock wave is generated. The relationship between the position and time of the tip is different from that of the other two. Iron and steel standard samples are used for shock wave induction. Cr linear velocity and relative strength are about 10 ppm and the corresponding concentration (B.E.C) is about 10PPm. This method is very sensitive to the potential detection limit of 0.1 ppm and the direct analysis of solids. The method of analysis is to analyze the elements. The method of fluorescence analysis is applied to the analysis of difficult elements in living organisms. 10 ~ 50mJ of light collecting and impact solution for metal sample in water The type of metal used in the shock wave generation is different from that of the metal used in the shock wave. The thickness of the sample is affected by the impact, 0.1 mm to 0.3 mm, and the resulting underwater shock wave is generated. The shock wave in the metal is transmitted, the reflection in the sample is reflected, the atom is ejected, and the shock wave in the water is generated. The shock wave generated in the water is measured by the light source, the refractive index, and the temperature.