I在特定波長的激光激發(fā)下,金納米顆粒具有奇特的物理和化學性質,特別是金納米顆粒的光收集和光放大能力,被廣泛應用于生物醫(yī)學領域的細胞治療和生物影像增強,工程領域的太陽能收集和微納加工上。激光與金納米顆粒相互作用機理復雜,目前的研究多集中在等離子共振效應及光熱傳遞效應,以及低能量激光激發(fā)的熱致蒸發(fā)誘導空泡的形成機理和現象等方面,對于高能量激光激發(fā)的光致擊穿誘導空泡現象的研究較少。對金納米顆粒溶液中光致擊穿空化機理及影響的研究,一方面能夠完善激光與金納米顆粒相互作用機理,另一方面光致擊穿誘導空化過程伴隨的物質重組,空泡脈動和潰滅伴生的聲輻射,可以拓寬其在水處理、光聲轉化和表面改性等領域的應用范圍。此外,金納米顆粒光擊穿誘導的空泡還具有擊穿閾值低、誘導位置精確等優(yōu)勢。本文采用波長為532nm的納秒脈沖激光器,結合仿真和實驗的方法研究金納米顆粒對激光空化特性的影響,發(fā)現與顆粒特性相關的光場增強和空化強度增大現象。采用FDTD仿真分析金納米顆粒粒徑和分布對入射激光光場的調制,通過高速相機直觀拍攝金納米顆粒溶液中激光誘導空泡的動態(tài)序列圖,測量亞甲基藍溶液內自由基含量變化和空化引起的聲壓信號變化,定量... 

【文章來源】：江蘇大學江蘇省

【文章頁數】：80 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內外研究現狀
        1.2.1 金納米顆粒溶液中激光空化的理論研究進展
        1.2.2 金納米顆粒溶液中激光空化的實驗研究進展
    1.3 研究意義與研究內容
        1.3.1 研究意義
        1.3.2 研究內容
第二章 金納米顆粒溶液中光致擊穿誘導空化理論
    2.1 金納米顆粒與光相互作用機制
        2.1.1 局域表面等離子體共振理論
        2.1.2 米氏散射理論
    2.2 金納米顆粒溶液中激光誘導空泡機制
        2.2.1 納米顆粒周圍液體的光加熱過程
        2.2.2 光加熱誘導空泡機制
        2.2.3 納米顆粒周圍液體的光擊穿過程
        2.2.4 光擊穿誘導空泡機制
    2.3 沖擊波與金納米顆粒的相互作用
    2.4 本章小結
第三章 金納米顆粒溶液中光致擊穿誘導空化實驗
    3.1 實驗設計
        3.1.1 實驗裝置
        3.1.2 溶液配制
    3.2金納米顆粒周圍的光場仿真實驗
        3.2.1 仿真模型
        3.2.2 金納米顆粒的消光特性與局域場增強特性
        3.2.3 金納米顆粒濃度對光束傳播的影響
    3.3 金納米顆粒溶液中光致擊穿誘導空泡的實驗研究
        3.3.1 金納米顆粒溶液液面附近光致擊穿特性
        3.3.2 金納米顆粒溶液中光致擊穿誘導空泡特性
    3.4 激光空化的自由基特性研究
        3.4.1 金納米顆粒對自由基濃度的影響
        3.4.2 激光能量對自由基濃度的影響
    3.5 激光空化的沖擊波特性研究
    3.6 本章小結
第四章 激光空化對鈦板表面性能的影響研究
    4.1 實驗裝置
    4.2 壁面附近光致擊穿誘導空泡特性
    4.3 金納米顆粒對鈦板表面形貌的影響
        4.3.1 蒸餾水中鈦板表面形貌
        4.3.2 金納米顆粒溶液中鈦板表面形貌
    4.4 金納米顆粒對鈦板表面成分的影響
    4.5 激光空化對鈦板表面導電性能的影響
    4.6 本章小結
第五章 總結與展望
    5.1 總結
    5.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間取得的研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3178685