Nesen Kastora Lianga komanda Hefei Materiālu institūta Lāzercentrā, Ķīnas Zinātņu akadēmijā, veica pētījumu par koronaizlādes šķidruma kontroli un tās pielietojumu gāzes lāzeru sistēmās, ierosināja elektriskā lauka plūsmas lauka sakabes analīzes modeli, kas piemērojams vairāku adatu koronaizlādes scenāriji, atklāja daudzadatu elektrofluidisko sūkņu plūsmas ātruma sadalījuma raksturlielumus un to kontrolētos likumus, kā arī izstrādāja elektrofluīdu sūkņus, kurus var izmantot gāzes lāzera sistēmas nemehāniskās vides ultrakompaktai miniaturizācijai. Elektrofluidiskā sūkņa konstrukciju var izmantot īpaši kompaktas un miniaturizētas gāzes lāzeru sistēmas nemehāniskās barotnes cirkulācijas piedziņai, kas īpašos scenārijos pārvar grūtības ultrakompaktas gāzes lāzera sistēmas pielietošanā. Pētījuma rezultāti ir publicēti Physics of Fluids, labākajā starptautiskajā žurnālā šķidrumu mehānikas jomā, un žurnāls tos ir izvēlējies kā redaktora izvēli.
Tradicionālais gāzes lāzers izmanto mehāniskās cirkulācijas ierīci, lai veidotu ātrgaitas vidēju cirkulāciju, kam raksturīgs liels apjoms, spēcīga vibrācija un nopietns troksnis, un tas nav piemērots dažiem īpašiem pielietojuma scenārijiem, kā arī īpaši kompaktas gāzes lāzera sistēmas pielietošanai; Elektrohidrodinamikas (EHD) sūknis ģenerē "jonizētu vēju" ar koronaizlādes palīdzību, kam ir viegls svars, augsta veiktspēja un zemas izmaksas. Elektrohidrodinamikas (EHD) sūkņi rada "jonu vēju" ar koronaizlādes palīdzību, kam ir viegls svars, bez vibrācijas, bez trokšņa utt., un tie var aizstāt tradicionālo mehānisko cirkulācijas ierīci miniaturizētajā gāzes lāzeru sistēmā, lai paplašinātu pielietojumu. gāzes lāzeri.
Att. Aprēķinu sistēma vairāku adatu EHD sūkņa plūsmas profila malas vērtības problēmai
Pētnieki ir pētījuši vairāku adatu koronaizlādes EHD sūkņa plūsmas sadalījuma raksturlielumus un tā plūsmas ātruma kontroles problēmu. Pirmkārt, nelineārie līdzsvara stāvokļa elektrohidrodinamiskie vienkāršotie vienādojumi, kas piemērojami vairāku adatu koronaizlādes sistēmai, tiek iegūti, izveidojot atbilstošu fizisko modeli un daudzfizikālo lauku savienojuma mehānismu; otrkārt, plūsmas ātruma profila nelineārā diferenciālvienādojuma malas-vērtības problēmai ir izstrādāts augstas precizitātes un ātru skaitlisko aprēķinu algoritms, kas kvantitatīvi aprēķina līdzsvara stāvokļa plūsmas ātruma kontrolētos raksturlielumus atkarībā no plūsmas ātruma variācijas. spriegums un elektrodu atstatuma parametrs.
Rezultāti liecina, ka vairāku adatu EHD sūkņu līdzsvara stāvokļa plūsmas ātruma regulēšanā sprieguma parametrs ir dominējošāks nekā elektrodu atstatums, un gan sistēmas maksimālais plūsmas ātrums, gan vidējais plūsmas ātrums parāda superlineāru evolūcijas likumu ar sprieguma kontroli. . Daudzadatu EHD sūkņa konstrukcijā ar 1 cm elektrodu atstarpi maksimālo gāzes plūsmas ātrumu 0,82 m/s var iegūt, nodrošinot 5000 V darba spriegumu, kas var atbilst vidēja cirkulācija mazā gāzes lāzeru sistēmā, apmierina parasto mirdzuma izlādi pie galvenā elektroda un paplašina īpaši kompaktās gāzes lāzera sistēmas pielietojumu īpašos scenārijos.
Att. Daudzadatu EHD sistēmas plūsmas lauka sadalījums: (a) ja anoda spriegums ir 4000 volti; b) ja anoda spriegums ir 4500 volti; c) ja anoda spriegums ir 5000 volti
Maģistrantūras students Jinliang Han bija pirmais darba autors, bet pētnieks Kastors Liangs bija atbilstošais darba autors. Šo pētījumu atbalstīja Ķīnas Zinātņu akadēmijas Jaunatnes inovāciju veicināšanas asociācija, Ķīnas Zinātņu akadēmijas pētniecības instrumentu un aprīkojuma attīstības programma un Ķīnas Zinātņu akadēmijas Hefei Materiālu institūta Anguang institūta Jauniešu komandas programma.
