激光作用固液界面物质的微尺度热力效应研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51065007
  • 项目类别：
    地区科学基金项目
  • 资助金额：
    30.0万
  • 负责人：
    龙芋宏
  • 依托单位：
    桂林电子科技大学
  • 学科分类：
    E0512.微纳机械系统
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

当脉冲激光作用于溶液中物质时，在固液界面的局部微区形成一个快速升降温的极端非平衡的多相流系统，展现复杂的热力学过程。项目以研究脉冲激光与溶液中物质相互作用的动力学特性为目的，对脉冲激光作用溶液环境下物质产生的热、力效应进行研究。本项目通过对均匀流体介质中激光、溶液和靶材相互作用时等离子体和蒸汽泡的动力过程建模，着重研究不同能量范围脉冲激光加热溶液中物质产生的爆发沸腾复杂现象，提出激光加热溶液中物质的温度场求解方法；同时对均匀流体介质建立描述激光等离子体冲击波传播全过程的物理模型，研究不同能量范围脉冲激光作用溶液中物质产生力效应的不同机制，提出力效应求解理论模型。在理论、仿真和实验研究的基础上，揭示液体环境中激光与材料相互作用的机理。本项目的研究成果可丰富和发展激光与物质相互作用的理论，推动溶液中激光微加工等MEMS工艺的发展。

结项摘要

项目以研究脉冲激光与溶液中物质相互作用的动力学特性为目的，对脉冲激光作用溶液环境下物质产生的热、力效应进行了研究。.首先，通过对高、低能量密度激光溶液环境下加工的工艺过程中, 溶液与靶材相互作用时等离子体的动力过程和气泡动力学进行了建模，深入研究了高能量密度激光加热溶液中物质产生的爆发沸腾复杂现象，并研究了这个超高过热的瞬态传热过程，探寻了不同能量密度脉冲激光加热溶液中物质时爆发沸腾所致的温度场时空分布规律。.在溶液环境下激光微加工中，激光光斑控制在微米量级，激光等离子体诱导的冲击波已不再满足一维平面波模型。本项目考虑了微尺度效应，对高能量密度脉冲激光加热溶液中物质时产生的固液界面附近的压力时空分布进行了研究。同时，考虑到气泡、靶材和液态介质的同时存在，应用多相流理论对激光作用溶液中物质的冲击力、射流力和声发射脉冲等力学效应进行了研究。.在高能量密度短脉冲激光作用电化学溶液及水溶液中的作用机理进行了较深入的研究，并深入分析了激光与溶液中脆性材料的相互作用机理。.针对溶液中激光微加工等工艺机理的探索，提出了利用水力学和多相流理论对激光作用固液界面的过程进行建模，利用多功能分子动力学软件Materials Explorer，采用分子动力学方法对高能量密度短脉冲激光加载下的超临界水分子进行了热力学分析及结构研究，进而探索了溶液中激光与物质相互作用的微区热力学和动力学问题。.以高能量密度激光电化学加工和水溶液下激光加工工艺为例，对高、低能量密度脉冲激光作用溶液中物质进行了较为深入的实验和理论研究，并运用理论研究结果对工艺实验现象进行了分析，从机理上理解溶液中激光与物质相互作用的工艺机理，从而实现提高工艺的可控性目的。.项目在理论、仿真和实验研究的基础上，揭示了液体环境中激光与材料相互作用的机理。本项目的研究不仅以应用基础研究为目标，而且能推动溶液环境下激光与物质相互作用的机理研究的发展，并为新兴领域溶液环境中高能量短脉冲激光微加工工艺提供一定的理论指导。

项目成果

期刊论文数量（10）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（1）
专利数量（3）
高能量短脉冲激光作用水分子的动力学模拟
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    原子与分子物理学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    廖志强;龙芋宏;江威;童友群;冯唐高
  • 通讯作者：
    冯唐高
Finite Element Analysis of Temperature Distribution During the Laser 265 Heating of a Metal in a Liquid Medium: As Applied to the Specific Case of Laser Electrochemical Etching
液体介质中金属激光 265 加热过程中温度分布的有限元分析：应用于激光电化学蚀刻的具体情况
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2010
  • 期刊：
    Lasers in Engineering
  • 影响因子：
    0.5
  • 作者：
    Long, Y-H.;Xiong, L-C;Shi, T-L
  • 通讯作者：
    Shi, T-L
The research on mechanical effect etching Si in pulsed laser micromaching under water
水下脉冲激光微加工机械效应刻蚀Si的研究
  • DOI：
    10.1016/j.apsusc.2010.11.105
  • 发表时间：
    2011-02
  • 期刊：
    Applied Surface Science
  • 影响因子：
    6.7
  • 作者：
    Long Yuhong;Xiong Liangcai;Shi Tielin
  • 通讯作者：
    Shi Tielin
微尺度激光冲击强化的影响因素分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    应用激光
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    龙芋宏;李雪梅;邹登峰;熊良才
  • 通讯作者：
    熊良才
A study of the effects laser pulse parameters have on the laser-induced electrochemical etching of silicon
激光脉冲参数对硅激光诱导电化学刻蚀影响的研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Lasers in Engineering
  • 影响因子：
    0.5
  • 作者：
    Y-H. Long;Y-J. Liao;X-M. Li;J-W. Yu;L-C. X
  • 通讯作者：
    L-C. X

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  • 通讯作者：
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  • DOI：
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  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    激光技术，2006，30(3)：235-237
  • 影响因子：
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    柳海鹏
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    --
  • 发表时间：
    2017
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  • 通讯作者：
    毛建冬
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  • DOI：
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  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    激光技术，2006，30(6)：567-569
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    龙芋宏;熊良才;史铁林
  • 通讯作者：
    史铁林

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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