在人们传统认识中纳秒激光脉冲宽度远大于物质晶格热弛豫时间（ps量级），所以纳秒激光与物质相互作用时诱导物质喷发主要起源于光热效应产生的相爆炸。当355nm波长紫外纳秒激光剥蚀透明熔石英样品时，通过高时空分辨率泵浦-探测阴影成像技术，可准确记录激光剥蚀靶材时在靶材体内和体外的动态变化进程。如下图所示，当激光焦点位于靶材后表面时会在体内激发高强度压缩性冲击波，传输到前表面（348ns）并压缩非聚焦激光在前表面剥蚀的微坑，在该微坑处发生二次粒子微射流喷发(397ns)。从前表面反射回的冲击波再经过后表面反射形成新的冲击波，第二次到达微坑处能够再次诱导粒子的射流喷发（702ns）。

  纳秒激光剥蚀固体地质样品时，会在其体内产生超高压冲击波，当其强度超过物质表面最大张力时，其能够在激光初始阶段产生的微坑处再次发生粒子喷发，与主要的光热效应产生的粒子相比，光声效应产生的粒子较少受热效应影响。纳秒激光取样时，光热效应、光机械效应及光声效应都会产生不同类型的剥蚀粒子，它们对元素分馏有不同的贡献。

  该研究工作由中国地质大学（武汉）、北京理工大学、西南科技大学相关研究人员合作完成，该论文于2020年8月正式发表在美国光学学会会刊OL上，该期刊为光学类国际顶尖专业化期刊。

文章信息：Lü, T., Shao, J., Meng, J., Jiang, Y., Qiu, R.,2020. Photoacoustically-assisted material ejection from fused SiO2 following UV nanosecond laser ablation. Optics Letters, 45 4397-4399. https://doi.org/10.1364/OL.396261