激光诱导等离子体在背景气体中膨胀的二维轴对称模型

激光诱导等离子体的膨胀是人们比较关注的一个问题，因为等离子体参数的演化规律对等离子体动力学过程和辐射过程的研究十分重要。由于激光诱导等离子体这一现象更多的是发生在有背景气体的情况下，所以文章提出了一个描述等离子体在背景气体中膨胀的二维轴对称辐射流体动力学模型，包括流体动力学方程组与辐射传输方程。其中，在流体动力学方程组中考虑了扩散、黏性、热传导等分子传输过程，在辐射传输方程中考虑了三种吸收过程。根据提出的模型，对不同压强氩气下激光诱导铝等离子体进行了理论模拟，获得了等离子体参数（数密度、膨胀速度以及电子温度）的时空演化。此外，还模拟了1标准大气压氩气下激光诱导铝等离子体的发射光谱和谱线积分强度的分布，并且对模拟结果与相同条件下的实验结果进行了比较，两者的一致性很好地验证了该模型的可靠性，为激光诱导击穿光谱技术提供了理论指导。