高能激光系统中运输镜除杂轨迹的数值模拟

"这篇论文详细探讨了高能激光系统（HPLSs）中去除镜面碎片轨迹的数值模拟，旨在理解如何在线清除运输镜表面的碎片，防止其他光学元件受到污染。研究者运用Fluent商业软件，结合NS方程、RNG k-ε模型以及欧拉-拉格朗日方法的离散相模型，对不同大小和类型的污染物颗粒在镜面上的运动轨迹进行了数值模拟。" 在高功率激光科学与工程领域，保持光学组件的清洁至关重要，因为碎片可能损害系统的性能并降低激光能量的传输效率。这篇论文"Numerical simulation of debris-removal trajectories on the transport mirrors in high-power laser systems"深入研究了这一问题。作者包括李洋帅、朱建强、庞向阳、陶华、焦翔和吴永忠，发表于《高能激光科学与工程》杂志，2015年第三卷，文章编号e5。 研究中，作者采用了Navier-Stokes（NS）方程来描述流体动力学，这是解决流体运动的基础数学工具。RNG k-ε模型是一种湍流模型，用于模拟复杂环境中流体的湍流行为，特别适用于处理高雷诺数流动，如激光系统中的气流。此外，他们还利用了欧拉-拉格朗日方法的离散相模型，该模型能够精确追踪单独颗粒的运动轨迹，对于分析不同尺寸和性质的污染物颗粒如何从镜面移除非常有用。 通过这些数值模拟，研究者能够预测不同条件下污染物粒子的动态行为，包括它们的运动路径、速度以及与镜面的相互作用。这对于设计有效的在线清洁系统，比如使用气流或物理手段去除碎片，具有指导意义。此外，这些结果也有助于优化激光系统的维护策略，以确保其长期稳定运行。 这项工作提供了一种定量的方法来理解和优化高功率激光系统中碎片清除的过程，对于提升系统的可靠性和光学组件的寿命具有重要意义。它不仅在理论上有价值，也为实际应用提供了实践指导。对于从事激光技术、光学工程或相关领域的研究人员来说，这是一个非常有价值的研究成果。