气泡在沸腾过程中的成核、生长、聚结和脱离是影响传热和散热性能的重要现象。观察气泡行为是理解沸腾传热机理的重要方法。本研究了单个气泡在 SiO 2 涂层表面从不同直径的孤立人工空腔中成核和脱离的动力学。实验在 FC-72 中进行,饱和压力从 0.75 bar 到 1.75 bar。使用高速摄像机研究了气泡在成核过程中的行为。在完整的气泡生长期内,FC-72 气泡呈球形。在初始生长期后,它与沸腾表面的唯一接触是通过我们所说的狭窄的“蒸汽桥”。接触面积的大小受空腔直径的影响:空腔口越大,气泡脱离直径越大。气泡脱离直径从 20 µm 腔体直径的 0.45 mm 增加到 70 µm 腔体直径的 0.61 mm。此外,更高的饱和压力将产生具有较小脱离直径的气泡:它们从 0.75 bar 的 0.62 mm 减小到 1.75 bar 的 0.47 mm。在腔体直径和饱和压力相似的情况下,气泡脱离直径不会因过热度的不同而发生显著变化。气泡脱离频率随过热度的增加而线性增加。虽然压力对气泡脱离频率有限制作用,但另一方面,较大的腔体直径会导致较低的气泡脱离频率。
对于现代量子光学的各种应用,无论是在实验学术研究和商业量子技术中,都需要与光学谐振器的量子发射器的强耦合,并且同时在此谐振器中同时长期光子寿命很重要。满足这些实际应用这些要求的一些最有前途的系统是纤维上的微腔[1-4],离子束蚀刻的介电谐振器[5]或微型组装结构[6]。可以通过紧密定位单个腔光子光子(即使腔非常小)来实现量子发射极与光学循环的强耦合。但是,对于大多数逼真的量子信息处理方案,需要从侧面对发射极的光学访问,例如,用于光学冷却[7],状态准备和最终状态读数[8]。,将原子或离子传递到腔内的通道,并且将诱捕结构的整合到腔内可能会对骑士长度施加进一步的约束。在离子陷阱量子计算的情况下[9],形成腔的介电镜还可以散布由于其电敏感性而捕获离子所需的射频频率,并且由于其面部电荷而导致的,如果它们离陷阱电极太近[10,11]。总体而言,因此需要在量子信息应用中使用的光腔,以将强耦合速率与低损失相结合,同时还可以使镜子足够分开。让我们首先审查主参数,以使光谐振器与单个细胞进行强耦合。我们在这里工作的目的是提出一种新方法来实现这些要求,从球形镜的范式转移到与标准高斯模式相比,具有更好的配置属性的工程师光腔模式。在两级发射极之间的相干耦合,例如量子点,离子或冷原子,位于具有光学场模式E(r)的腔坐标为r,其特征是强耦合
考虑到多层介电镜的影响,我们评估了单个发射极和光腔内的辐射场之间的精确偶极耦合强度。我们的模型允许一个人自由地改变腔的共振频率,光或原子过渡的频率以及介电镜的设计波长。耦合强度是针对具有未结合频率模式的开放系统得出的。在非常短的空腔中,用于确定其模式体积和定义的长度的有效长度不同,并且也发现与它们的几何长度有明显不同的分歧,并且辐射线在介电镜中最强。对于腔体比其谐振波长长得多,该模式体积通常从其几何长度中采用的模式进行接近。
图 27 对于 L/D = 2.0 的弹丸,D = 25 毫米;LE = 15 毫米;L R = 35 毫米,估算弹丸的终端速度。 ........................................................................... 68 图 28 对于 L/D = 2.0 的弹丸,阻力系数 C D 与雷诺数 Re 的依赖关系;D = 25 毫米;LE = 15 毫米;L R = 35 毫米。平均阻力系数为 0.199。 ........................................................................................................................... 69 图 29 对于 L/D = 3.0 的弹丸,D = 25 毫米;LE = 23 毫米;L R = 53 毫米,估算弹丸的终端速度。 ........................................................................... 70 图 30 对于 L/D = 3.0 的弹丸,阻力系数 C D 与雷诺数 Re 的依赖关系;D = 25 毫米;LE = 23 毫米; L R = 53 毫米。平均阻力系数为 0.164 .................................................................................................... 71 图 31 L/D = 3.5 弹丸的终端速度估计值;D = 25 毫米;LE = 26 毫米;L R = 61 毫米。 ............................................................................................. 72 图 32 L/D = 3.5 弹丸的阻力系数 C D 与雷诺数 Re 的依赖关系;D = 25 毫米;LE = 26 毫米;L R = 61 毫米。平均阻力系数为 0.178 .................................................................................................... 73 图 33 终端速度估计值