Propagation of the shock wave generated in the stepped structure model by a two-dimensional beam focusing of a CO 2 pulsed laser

2008 ◽  
Author(s):  
S. Udagawa ◽  
K. Maeno ◽  
S. Nakajima ◽  
Y. Yamamoto
Shock Waves ◽  
2009 ◽  
pp. 115-120
Author(s):  
S. Udagawa ◽  
Y. Yamamoto ◽  
S. Nakajima ◽  
K. Takei ◽  
K. Ohmura ◽  
...  

2010 ◽  
Vol 7 ◽  
pp. 90-97
Author(s):  
M.N. Galimzianov ◽  
I.A. Chiglintsev ◽  
U.O. Agisheva ◽  
V.A. Buzina

Formation of gas hydrates under shock wave impact on bubble media (two-dimensional case) The dynamics of plane one-dimensional shock waves applied to the available experimental data for the water–freon media is studied on the base of the theoretical model of the bubble liquid improved with taking into account possible hydrate formation. The scheme of accounting of the bubble crushing in a shock wave that is one of the main factors in the hydrate formation intensification with increasing shock wave amplitude is proposed.


2014 ◽  
Vol 10 ◽  
pp. 27-31
Author(s):  
R.Kh. Bolotnova ◽  
U.O. Agisheva ◽  
V.A. Buzina

The two-phase model of vapor-gas-liquid medium in axisymmetric two-dimensional formulation, taking into account vaporization is constructed. The nonstationary processes of boiling vapor-water mixture outflow from high-pressure vessels as a result of depressurization are studied. The problems of shock waves action on filled by gas-liquid mixture volumes are solved.


Materials ◽  
2021 ◽  
Vol 14 (13) ◽  
pp. 3553
Author(s):  
Dengwang Wang ◽  
Yong Gao ◽  
Sheng Wang ◽  
Jie Wang ◽  
Haipeng Li

Carbon/Phenolic (C/P), a typical anisotropic material, is an important component of aerospace and often used to protect the thermodynamic effects of strong X-ray radiation. In this paper, we establish the anisotropic elastic-plastic constitutive model, which is embedded in the in-house code “RAMA” to simulate a two-dimensional thermal shock wave induced by X-ray. Then, we compare the numerical simulation results with the thermal shock wave stress generated by the same strong current electron beam via experiment to verify the correctness of the numerical simulation. Subsequently, we discuss and analyze the rules of thermal shock wave propagation in C/P material by further numerical simulation. The results reveal that the thermal shock wave represents different shapes and mechanisms by the radiation of 1 keV and 3 keV X-rays. The vaporization recoil phenomenon appears as a compression wave under 1 keV X-ray irradiation, and X-ray penetration is caused by thermal deformation under 3 keV X-ray irradiation. The thermal shock wave propagation exhibits two-dimensional characteristics, the energy deposition of 1 keV and 3 keV both decays exponentially, the energy deposition of 1 keV-peak soft X-ray is high, and the deposition depth is shallow, while the energy deposition of 3 keV-peak hard X-ray is low, and the deposition depth is deep. RAMA can successfully realize two-dimensional orthotropic elastoplastic constitutive relation, the corresponding program was designed and checked, and the calculation results for inspection are consistent with the theory. This study has great significance in the evaluation of anisotropic material protection under the radiation of intense X-rays.


2019 ◽  
Vol 160 ◽  
pp. 552-557 ◽  
Author(s):  
Rahul Kumar Chaturvedi ◽  
Pooja Gupta ◽  
L.P. Singh

2021 ◽  
Author(s):  
Ιωάννα Δεμερίδου
Keyword(s):  

Τα διδιάστατα διχαλκογενή μέταλλα μετάπτωσης έχουν προσελκύσει παγκόσμιο ενδιαφέρον τις τελευταίες δεκαετίες ύστερα από την επιτυχημένη απομόνωση του γραφενίου. Τα διχαλκογενή μέταλλα μετάπτωσης είναι ημιαγωγοί και διαθέτουν μοναδικές οπτοηλεκτρονικές ιδιότητες λόγω της υπέρλεπτης φύσης τους. Καθώς ο αριθμός των στρωμάτων τους μειώνεται, μετατρέπονται από ημιαγωγό έμμεσου ενεργειακού χάσματος σε ημιαγωγό άμεσου ενεργειακού χάσματος. Στην παρούσα διδακτορική διατριβή μελετώνται οι οπτικές ιδιότητες του μονοστρωματικού κρυστάλλου δισουλφίδιο βολφραμίου, μέλος της οικογένειας των διχαλκογενών μετάλλων μετάπτωσης, και την επίδραση του φωτοχημικού εμπλουτισμού με τη χρήση υπεριώδους παλμικού λέιζερ. Προτείνεται μια καινοτόμα μέθοδος εμπλουτισμού, η οποία μπορεί να ελέγξει την πυκνότητα ηλεκτρονίων στο μονοστρωματικό κρύσταλλο δισουλφίδιου βολφραμίου (1L-WS2). Ο φωτοχημικός εμπλουτισμός σε περιβάλλον χλωρίου με τη χρήση υπεριώδους παλμικού λέιζερ αποδείχθηκε πως είναι μια μέθοδος που παρέχει έλεγχο της συγκέντρωσης φορέων στο μονοστρωματικό κρύσταλλο WS2. Η συστηματική μετατόπιση κορυφής του ουδέτερου εξιτονίου προς μικρότερες τιμές ενέργειας στα φάσματα φωτοφωτάγειας είναι ένδειξη της μείωσης της συγκέντρωσης των ηλεκτρονίων στον κρύσταλλο και η ικανότητα του σταδιακού ελέγχου της πυκνότητας των φορέων με το χρόνο έκθεσης σε περιβάλλον χλωρίου. Η μετατόπιση του επιπέδου ενέργειας Fermi συνδέεται με τον έλεγχο της πυκνότητας ηλεκτρονίων λόγω του χλωρίου. Το φαινόμενο του φωτοχημικού εμπλουτισμού μπορεί να αντιστραφεί ύστερα από σάρωση της επιφάνειας του μονοστρωματικού κρυστάλλου με συνεχές λέιζερ σε περιβάλλον ατμόσφαιρας. Ο αμφίδρομος έλεγχος του επιπέδου Fermi σε συνδυασμό με την ικανότητα προεπιλεγμένης περιοχής του κρυστάλλου με τη χρήση του λέιζερ προσφέρει χωρικά ελεγχόμενο εμπλουτισμό σε κλίμακα μικρομέτρων. Αυτή η διαδικασία ενίσχυσε το ενδιαφέρον για τον έλεγχο της εκπομπής κυκλικά πολωμένου φωτός στις ζώνες του φωτοχημικά εμπλουτισμένου κρυστάλλου. Τα διχαλκογενή μέταλλα μετάπτωσης έχουν ενδιαφέρουσες ιδιότητες που αφορούν τη ζώνη και το σπιν των φορέων του υλικού λόγω της ισχυρής αλληλεπίδρασης τους. Αποδεικνύουμε τον έλεγχο της πόλωσης σπιν/ζώνης κατά 40% σε μονοστρωματικό κρύσταλλο WS2 ύστερα από το φωτοχημικό εμπλουτισμό. Η μείωση της κυκλικής πόλωσης μετά από το φωτοχημικό εμπλουτισμό σε περιβάλλον χλωρίου αποδίδεται στη μείωση των ελαττωμάτων του κρυσταλλικού πλέγματος καθώς επίσης και την αύξηση του χρόνου ζωής των εξιτονίων που δεν εκπέμπουν φωτόνια. Οι θεωρητικές προβλέψεις και οι μετρήσεις φασματοσκοπίας μεταβατικής απορρόφησης επιβεβαιώνουν τα αποτελέσματα μας. Επιπλέον αποδείξαμε πως ο βαθμός της κυκλικής πόλωσης εξαρτάται από τον τύπο υποστρώματος στον οποίο εναποτίθεται ο μονοστρωματικός κρύσταλλος αλλά και από τον φωτοχημικό εμπλουτισμό. Αυτά τα συμπεράσματα καθιστούν τα διχαλκογενή μέταλλα μετάπτωσης κατάλληλα υλικά για μελλοντικές εφαρμογές και αρχιτεκτονικές υπολογιστών.


Author(s):  
Guihua Lai ◽  
Siyuan Geng ◽  
Hanwen Zheng ◽  
Zhifeng Yao ◽  
Qiang Zhong ◽  
...  

Abstract The objective of this paper is to observe and investigate the early evolution of the shock wave, induced by a nanosecond pulsed laser in still water. A numerical method is performed to calculate the propagation of the shock wave within 1µs, after optical breakdown, based on the Gilmore model and the Kirkwood-Bethe hypothesis. The input parameters of the numerical method include the laser pulse duration, the size of the plasma and the maximally extended cavitation bubble, which are measured utilizing a high time-resolved shadowgraph system. The calculation results are verified by shock wave observation experiments at the cavitation bubble expansion stage. The relative errors of the radiuses and the velocity of the shock wave front, reach the maximum value of 45% at 5 ns after breakdown and decrease to less than 20% within 20 ns. The high attenuation characteristics of the shock wave after the optical breakdown, are predicted by the numerical method. The quick time and space evolution of the shock wave are carefully analyzed. The normalized shock wave width is found to be independent of the laser energy and duration, and the energy partitions ratio is around 2.0 using the nanosecond pulsed laser.


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document