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流体在近临界区域和超临界区域的热物理性质与亚临界区域明显不同,光学性质也会随之不同。对流体在亚临界、近临界和超临界区域的密度和折射率进行研究,并探索其作为受激布里渊散射介质的可能性是有意义的。
用脉冲CO2 激光辐照透射池中的流体,发现透射光在远离CO2 流体临界点时折射率较小,接近CO2 流体临界点时折射率明显增大,正在CO2 流体临界点及附近时透射光发散;结合标度律理论对近临界点实验现象进行了分析。
设计了可充注超临界CO2和超临界C2H6(乙烷)的单窗口光学池,计算和实验表明,充注压力不超过10MPa 时,光学池是安全可靠的。实验系统所需的压力由液压式增压器和排气阀建立;实验所需的温度,可通过调节恒温水浴循环温度实现。
采用单池聚焦脉冲CO2 激光的方法对C2H6的亚临界、超临界流体进行了受激布里渊散射实验。分析了影响实验结果的吸收系数、光学击穿、声子寿命和阈值等因素。并对流体的亚临界、近临界和超临界状态下发生受激布里渊散射的可能性和效果进行了分析,认为跨临界流体产生受激布里渊散射效应的关键在于流体的声子寿命要短。