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亚皮秒太瓦脉冲激光与物质相互作用研究进展 总被引:1,自引:0,他引:1
当前亚皮称太瓦超短冲激光技术的发展为激光与物质相互作用领域提供了许劝人心的研究机会,从激光与单个原子的相互作用到激光等离子体中的集体效应,如原子的高度离化、X射线激光、等离子体波导,等离子体粒子加速器,快速点火方案等等,文章评述了最近几年这方面的研究进展。 相似文献
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由于等离子体是激光诱导击穿光谱(LIBS)的光谱源,其内部粒子的分布结构将直接影响LIBS谱线的信噪比,因此研究等离子体粒子分布结构和动态膨胀过程对提高LIBS的定量测量精度具有指导意义。利用时间、空间、波长分辨的双波长差分成像技术分析激光诱导铝锡合金产生的二元等离子体,获取等离子体内各态粒子发射率的时空分布图像,以期探索不同激光支持吸收波(LSAW)类型的等离子体内各态粒子时空分布结构的演化机制。实验通过低、高激光辐照度的脉冲激光,分别构建了激光支持燃烧波(LSCW)和激光支持爆轰波(LSDW)型等离子体。通过观察等离子体的形态、内部结构、粒子分布、粒子寿命,结合元素的物理性质及谱线属性,分析了激光与金属及等离子体之间的相互作用,形成了二元激光等离子体的时空演化机制。结果表明:(1)激光辐照度会改变等离子体的粒子分布结构;(2)低辐照度激光诱导产生的LSCW型等离子体内部有明显的层状分布,激光主要吸收区位于蒸汽等离子体,此时粒子的寿命较短,分布结构主要依赖于元素熔点,低熔点元素会先从难混溶合金表面熔化并析出,分布于蒸汽等离子体顶部;(3)高辐照度激光产生等离子体的传播模型为LSDW型... 相似文献
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本文利用高速摄影机对激光加工过程中伴随产生的等离子体在室温大气压下的动态过程进行监测研究.对等离子体持续过程及其随时间的变化进行实验分析,提出等离子体在通道内突然消失的可能机制,并为进一步控制等离子体的形成提供了实验基础。 相似文献
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超短脉冲激光在引导闪电中的应用 总被引:1,自引:0,他引:1
超短超强激光可以在大气中引起非线性效应以及产生等离子体,超短超强激光在非线性自聚焦和等离子体散焦的平衡可以使激光在大气中传播很长的距离,从而产生一条较长的低密度的等离子体通道,文章对其形成的原理和利用其引导闪电的可行性进行阐述,说明该通道在外场下可以触发和引导闪电到安全地点,对其机制的深入研究对工业和国防应用具有重要的意义。 相似文献
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讨论了利用激光等离子体产生水窗波段X光辐射的可能途径。靶材,即原子序数的选取是决定产生这一波段辐射的基本因素,利用激光等离子体的平衡态和非平衡态特性都可在水窗波段产生亮度X光辐射,提出利用黑体辐射来实现水窗波段X光显微成像研究的方案。 相似文献
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激光诱导Al等离子体连续辐射的时间分布 总被引:9,自引:0,他引:9
用Ar作环境气体,压强固定在10kPa,每个激光脉冲能量为115mJ,利用时空分辨技术,采集激光烧蚀Al靶产生的等离子体辐射的时间分辨谱。分析了Al等离子体连续辐射特征。简要讨论了激光诱导等离子体连续辐射的产生机理。提出了原子对激光诱导等离子体连续辐射共振吸收理论。激光诱导等离子体的连续辐射的主要机制是轫致辐射和复合辐射,在激光脉冲作用到靶面瞬间,轫致辐射占主导地位;等离子体演化初期,复合辐射和轫致辐射共同产生等离子体连续辐射;等离子体演化后期,连续辐射主要复合辐射产生的。Al原子对连续辐射的共振吸收是选择性的,这是改变连续辐射按波长“平滑”分布的主要机制。 相似文献
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利用皮秒和飞秒激光研究了激光在空气中聚焦产生单个等离子体通道的条件.研究发现,能量为8—12mJ皮秒激光被焦距为15cm的透镜聚焦后,可以产生较为稳定的单个通道.通过横向纵向阴影成像分析发现,通道的管壁对聚焦产生的自发光具有箍缩作用,而通道内部却有利于光的传输.同时还发现,当采用短焦距透镜时,能量低于10mJ的飞秒激光在空气中较易形成单个等离子通道.
关键词:
等离子体通道
皮秒激光
飞秒激光
阴影成像 相似文献
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利用马赫-曾德尔干涉仪获得了延迟双脉冲激光和三种单脉冲激光产生大气等离子体的时间序列干涉图,得到了等离子体中心区域在不同时刻的电子密度.把延迟双脉冲激光与三种单脉冲激光产生的等离子体电子密度进行比较的结果显示:第二束光作用后的相同时刻,延迟双脉冲激光产生的等离子体电子密度大于三种单脉冲激光产生的等离子体电子密度.对注入相同能量的延迟双脉冲激光与单脉冲激光产生等离子体的电子密度时间变化进行理论分析的结果表明:延迟双脉冲激光的第二束光与等离子体相互作用,使得作用结束时等离子体的电子密度增加得很多,进而造成了第二束光作用后延迟双脉冲激光产生的等离子体电子密度大于单脉冲激光产生的等离子体电子密度.进一步的分析表明,注入能量相同时延迟双脉冲激光有效延长了等离子体的存在时间. 相似文献
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在大功率激光装置上进行了预备性复合泵浦双靶串接实验中,利用针孔透射光栅谱仪对两路激光辐照靶产生的线状激光等离子体的均匀性进行了监测。分析和比较了单靶与串接靶线状等离子体均匀性的差异。 相似文献
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基于相对论性激光-等离子体动力学理论,研究了相对论性激光-等离子体系统中圆偏振入射脉冲激光和等离子体相互作用对激光脉冲宽度的影响. 具体分析了在不同初始物理参数下脉冲激光的脉冲宽度在等离子体传播过程中的变化情况,重点分析了激光脉冲在等离子中压缩. 计算结果表明增加入射激光的强度和入射脉冲宽度以及减小等离子体的初始密度,能够有效地实现脉冲宽度在等离子体中压缩;当激光脉冲的初始参数a0=0.12和τ=70以及等离子体密度n0=0.3时,脉冲宽度相对压缩T/τ接近于1/10,从而给出了激光压缩的理论优化参数.
关键词:
相对论性激光-等离子体
激光脉冲宽度
等离子体密度
自压缩 相似文献
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飞秒激光能够在极短时间内烧蚀炸药产生高温高压等离子体。可以利用飞秒激光对含能材料或含能元器件进行精密加工。深入认识飞秒激光烧蚀炸药过程中,炸药内部的热效应是发展飞秒激光加工炸药技术的基础。建立了单脉冲飞秒激光烧蚀炸药过程的流固耦合计算模型,考虑了在高温高压等离子体和炸药自热反应的共同作用下,炸药内部的热效应。对飞秒激光烧蚀TNT炸药过程进行了流体力学数值模拟。计算结果表明:TNT炸药中未烧蚀区域产生了热效应,峰值温度高于TNT炸药的点火温度,但由于炸药内热效应区域极小,高温持续时间极短,因此炸药内温度迅速下降,没有发生点火现象。 相似文献
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采用一维单流体双温度辐射流体力学模型,在激光产生的等离子体做等温膨胀的假定下,研究了脉冲强激光辐照固态靶材时,计及再辐射后汽化等离子体特征参量与靶材物质和激光参数之间的定标关系,计算了等离子体再辐射对激光-靶材耦合效应的影响。 相似文献