飞秒激光与细胞的相互作用

近年来,高速发展的激光技术已经广泛应用于医疗领域,比如眼科手术和光学相干层析成像。尤为特殊的是,飞秒激光更可专用于对活体细胞的基础研究。飞秒激光具有别种激光无法获得的特殊性质。它对于细胞的伤害很小,因为它的线性吸收和热效应远远低于连续光。此外,由于飞秒光的超高峰值功率,它可以对细胞形成多光子电离而在细胞膜上开孔,因此可以转基因和融合细胞,同时不会太过于伤害细胞。在这个报告里,将阐述我们的以下研究：飞秒光致转基因、细胞融合以及细胞在凋亡中的动态过程。在单细胞水平上提出了一些凋亡过程的可能机制,如活性氧化合物、核管和细胞内自由钙离子的产生。     

超强激光场与物质的相互作用

评述了超高强度激光与物质相互作用的理论和实验结果，描述了在高密度和低密度气体下产生的非线性现象。指出了在高功率激光下，透明介质靶和固体靶的不同。最后陈述了超短波激光与物质相互作用的核物理应用，例如激光诱导核反应和非线性量子电动力学效应。     

飞秒激光与透明介质的相互作用

随着飞秒(1fs=1×10-15s)激光技术的不断成熟,飞秒激光器不但在实验室能产生小于10fs的光脉冲,啁啾放大后的飞秒光脉冲的聚焦峰值功率密度可达到1021W/cm2以上,而且飞秒激光系统已实现全固体、小型化结构,其稳定性和可靠性大大提高,因此在科学技术研究中的应用越来越广.文章重点介绍飞秒激光的主要特性和它与透明介质[如熔融石英、光学玻璃、对激光透明的高分子聚合物(PMMA)等]的相互作用过程,分析它们之间的非线性相互作用过程引起的材料特性或结构变化的物理机制和可能的应用,尤其在高密度大容量三维存储和微光子器件制造等方面的应用可能性.     

激光技术及强激光与物质相互作用实验

利用科研成果，开设激光技术及强激光与物质相互作用实验，让学生了解强激光与物质相互作用时的2个典型效应：二次非线性光学效应，高压冲击波（光力学）效应，实现了科研与实验教学的紧密结合。     

激光熔覆中金属粉末粒子与激光相互作用模型

为了对同轴激光熔覆过程中运动的金属粉末粒子的速度和温度进行理论分析,并研究各工艺参量的影响,建立了运动中金属粉末粒子的运动模型和热模型.模拟结果表明,粉嘴几何尺寸、粒子直径以及气/粉两相流初始速度是影响粒子运动行为的重要因素;粉嘴几何尺寸、激光焦点位置、激光发散角、激光功率、粒子直径以及气/粉两相流初始速度是影响粒子热行为的重要因素.在相同的工艺参量下(粉嘴出口内径r=2 mm,粉嘴倾角α=60°,初始气流速度v0=0.8 m/s),基于数字粒子图像测速(DPIV)技术,对316L不锈钢粉末粒子运动模型进行了实验验证.结果表明,运动理论模型是可靠的.该模型是掌握同轴激光熔覆过程中金属粉末粒子运动行为的有效工具;同时,热模型也是分析粉末粒子温度随不同参量变化的重要工具.     

飞秒激光脉冲与金属光阴极相互作用

本文从理论上分析了飞秒激光与光阴极相互作用过程，采用双温模型分析了飞秒激光脉冲辐照下金属薄膜的温度效应。通过建立一个简单的光电效应模型，获得了最佳的金属光阴极厚度，通过该模型可以发现，产生的光电流对在飞秒激光脉冲辐照下的电子温度和晶格温度有着很大的依赖关系。     

激光与物质相互作用国家重点实验室

正激光与物质相互作用国家重点实验室包括激光辐照效应与机理、高功率激光等离子体物理、燃烧流场激光诊断以及高功率重频气体激光四个专业实验室,面向信息、材料、能源等学科的国际前沿以及与国家安全和社会经济发展密切相关的重要科技领域和方向,开展激光与物质相互作用的创新性基础和应用基础研究。     

激光场与自电离态的相互作用

利用赝自电离态的概念和Fano的自电离理论,研究了由单模激光场和组态相互作用引起两个分立能态与连续态的耦合.     

激光与蛋白质孤子的非线性相互作用研究

在蛋白质分子一维分子链模型的基础上,引入了激光与蛋白质的相互作用项.讨论了激光对蛋白质分子孤立子的作用.表明在弱激光作用下蛋白质分子的集体振荡可能进入浑沌状态.     

超短超强激光与液体的相互作用研究

超短超强激光与液体靶相互作用时表现出许多有趣的特点，这明显区别于激光脉冲与固体或气体靶的相互作用情况．文章分别介绍了激光诱发等离子体所产生的高压冲击波、激光空泡、X射线、高能超热电子以及白光，对它们的产生机制及其各自的显著特征进行了综合描述．文章最后对超短超强激光脉冲与各种不同形态的液体靶相互作用的应用前景作了简单介绍。     

超短脉冲激光与钾原子的相互作用

采有耦合和非耦合表象,描述了超短脉冲激光与钾原子的相互作用。分析了进一步 激发光电离的过程,导出了跃迁终态随激光偏振组合的密切关键。     

激光等离子体相互作用的数值模拟

 基于激光等离子体相互作用的复杂物理过程的数学模型，采用PIC方法分别研究了P极化和S极化非均匀短脉冲强激光入射均匀分布的稠密等离子体时引起的空泡、成丝等物理现象。模拟了激光脉冲在真空中的3维传播形貌。由3维密度分布图发现：激光产生的巨大的有质动力向两侧推动粒子，形成等离子体密度通道；当激光脉冲入射等离子体区域后，纵向加速的电子速度峰值出现在电流峰值处。     

超强激光与等离子体相互作用产生中子的计算

对超强激光与等离子体相互作用过程中发生的氘-氘反应的中子能谱进行了计算.并将计算结 果与实验结果相比较.采用麦克斯韦能量分布和高斯形式的角分布对实验结果进行拟合，从 而确定了入射氘离子的温度和角分布，为研究离子的加速机制提供了依据. 关键词： 中子能谱 激光与等离子体相互作用     

超短脉冲强激光与团簇的相互作用

超短脉冲强激光与团簇的相互作用已被证明能够产生能量高达ＭｅＶ量级的高能离子和中子以及非常强的Ｘ射线辐射。广阔好原子团簇在超短脉冲强激光场的作用下的加热、电离和膨胀等机制,对这种相互作用的深入研究可能会对激光核聚变和Ｘ射线激光等应用领域产生重大影响。     

激光与原子相互作用的伪分立态模型

建立了激光与原子相互作用的伪分立态模型 ,并用此模型计算了激光场中H原子的多光子电离速率和高次谐波。     

短脉冲激光与介质相互作用的扩散模型

推导了扩散近似方程,通过半无限大均匀介质计算,用扩散理论分析解验证了数值方法的有效性.模拟了光在非均匀介质内的传输过程,给出了介质内光通量随时间变化的空间分布.结果表明,该基于扩散模型的数值方法能够模拟短脉冲光在强散射介质中的传播过程以及漫散射光的时间变化特性,并且借助于光通量空间分布能够准确模拟非均匀介质内内含物的位置.     

一维动理学数值模拟激光与等离子体的相互作用

利用一维(1D3V)、显式、全电磁、相对论粒子模拟代码研究动理学范畴内激光与等离子体相互作用中的受激拉曼散射,给出了粒子代码的控制方程及其数值离散的详细方案,研究表明:动理学效应在受激拉曼散射不稳定性中十分重要;时问平均的反射率在阈值强度处跃升,在更高的激光强度处达到饱和;受激拉曼背向散射周期性地在次皮秒内爆发,离子效应延迟背向拉曼散射的发生;电子俘获导致了背向拉曼散射出现爆发;Langmuir波的非线性频移使得背向散射达到饱和。     

强激光与超音速自由剪切层的相互作用

 以波长为10.6μm,半径0.1m,焦距106m的激光束穿过二维超音速自由射流剪切层流场为物理模型，研究了由于辐射加热强激光束对流场的干扰以及激光束穿过流场后光束远场强度的分布。结果表明：由于流场的存在，使光束的远场强度分布产生了较为明显的变化，对于射流出口处不同的马赫数以及出口压力，流场对光场的远场强度分布影响不同；对于没有引起气体介质电离的强激光束，由辐射加热引起的对超音速自由射流剪切层流场的影响可以忽略。     

激光与物质相互作用国家重点实验室简介

激光与物质相互作用国家重点实验室依托于西北核技术研究所(陕西西安)和中国科学院长春光学精密机械与物理研究所(吉林长春),主要面向信息、材料、能源等重要学科领域,开     

激光与物质相互作用国家重点实验室简介

激光与物质相互作用国家重点实验室依托于西北核技术研究所（陕西西安）和中国科学院长春光学精密机械与物理研究所（吉林长春）,主要面向信息、材料、能源等重要学科领域,开展激光与物质相互作用的基础研究和应用基础研究。