燃烧场参数的激光诊断技术研究

 介绍了燃烧场参数的激光诊断技术的研究进展，给出了用自发拉曼散射、激光诱导荧光、相干反斯托克斯拉曼散射法诊断燃烧场温度和组分的实验系统和部分实验结果，单次测量火焰的温度和组分浓度相对误差小于10%；利用平面激光诱导荧光技术获得了稳定燃烧场二维OH荧光图像，并分析了激光作用区域火焰二维温度场的分布。     

时间分辨的X射线衍射

详细论述了时间分辨X射线衍射探测原子动态过程和生物大分子瞬态结构的各种方法。介绍了多种超快X射线脉冲光源及其在材料和生化领域中的研究进展状况。材料方面:在皮秒时间尺度探测到了晶格间距毫埃的微小变化;在亚皮秒的时间尺度直接观测到晶体的超快熔化过程和晶体内的相干声子散射;生物化学方面:采用时间分辨X射线劳厄衍射方法探测了蛋白质大分子结构的变化和功能之间的关系;精确描述了有机分子在光作用下形态发生改变时分子键角的扭转角度,从结构上揭示了其动态机理。     

Fast Electron Spatial Temperature Distribution Studied by X-Ray 2D Imaging

We present the experimental and numerical results of two-dimensional x-ray imaging due to fast electron transport in a solid target. A 40-μm-thick copper film target is irradiated by a lOOm J, 50rs normal incident laser pulse. The full width at half maximum of the x-ray photon dose is 25 μm, and the divergence angle of fast electrons is 25°-30°, which is detected by the pin-hole x-ray imaging technique. The target surface plasma layer is compressed by a ponderomotive force into a depth of 0.2λ. The plasma wave accompanied by fast electrons transporting into the target is studied by dividing the plasma into layers in a radial direction. A narrow fast electron channel, which is approximately 8 μm-10 μm in width, mainly contributes to the x-ray dose.     

原子级时间与空间尺度的电子加速、轨道操控与阿秒脉冲产生

1引言阿秒脉冲的产生对于超快科学的发展具有非常重要的意义,作为一种具有极高分辨率的工具,可用于观察和控制原子内部电子的动力学行为,比如内壳层电子的弛豫和隧道电离过程等等。     

Polarization-gated filament-induced remote breakdown spectroscopy

We demonstrate a simple technique to filter out the continuum background in filament-induced remote breakdown spectroscopy. By inserting a polarizer before the detector, the continuum background was reduced by more than 42% in filament-induced breakdown spectroscopy at a distance of 3.8 m, while the fluorescence intensity of aluminum atomic lines remains constant. Supercontinuum through self-phase modulation during filamentation mainly contributes to the continuum background. The polarization-gated technique provides a simple way to remove the continuum background in filament-induced remote breakdown spectroscopy.     

Semi-classical explanation for the dissociation control of H_2~+

A semi-classical model is utilized to explain the dissociation control of the hydrogen molecular ion(H+2). By analyzing the curve of the dissociation asymmetry parameter as a function of the time delay between the exciting and steering pulses, we find that the dissociation control is dependent not only on the peak intensity and direction of the electric field of the steering pulse, but also on the peak intensity of the exciting pulse.     

脉冲啁啾对于阿秒脉冲的影响

采用单电子近似和软核势模型, 通过数值求解一维含时薛定谔方程, 理论研究了当脉冲分别带有正、负啁啾的情况下所产生的阿秒脉冲.分析了不同脉冲啁啾特性对阿秒脉冲的强度和宽度的影响. 研究结果表明, 无论是正啁啾还是负啁啾, 随着啁啾量的增加, 都将使激光脉冲由产生单个阿秒脉冲趋向于产生阿秒脉冲链. 正啁啾和负啁啾对于阿秒脉冲宽度的影响是不同的, 负啁啾对于阿秒脉冲宽度影响很小, 适当的负啁啾有利于缩小阿秒脉冲的宽度; 而正啁啾脉冲产生的阿秒脉冲较无啁啾时展宽, 且随着啁啾量的增加, 其阿秒脉冲宽度迅速增大.     

基于赝热光照明的单发光学散斑成像

散射介质对光的散射是当前限制光学成像深度或距离的一个严重的问题.本文首先数值模拟比较了光透过随机散射介质成像研究中常用的基于光学记忆效应(memory effect, ME)和自相关(autocorrelation, AC)方法的HIOER算法和乒乓(Ping-Pang, PP)算法的优缺点.通过对HIOER算法和PP算法的恢复效果和迭代次数进行比较,发现PP算法在保持较高恢复效果的前提下拥有更快的运行速度.实验中,利用连续HeNe激光器和旋转毛玻璃产生赝热光源,通过物镜对随机散射介质后数毫米距离内的不同形状物体进行了单帧成像,并采用PP算法成功地恢复出微米量级物体的实际图像.这一研究结果将进一步促进ME和AC方法在深层生物组织医学成像研究上的应用.最后,实验研究了不同的物镜和散射介质的间距对成像恢复的放大率、分辨率和图像强度的影响特性,并进行了详细研究.     

低密度大尺寸团簇形成的诊断研究

利用线性啁啾散射光谱测量法,研究了背压对团簇尺寸的影响以及团簇形成过程中尺寸的变化过程. 同时发现低密度大尺寸团簇的形成,可以作为相关实验需要的干净且重要的团簇靶. 关键词： 团簇 飞秒强激光 尺寸测量 线性啁啾光谱散射     

激光光束实时监测与自动准直系统设计

设计了一个激光光斑实时监测与光路自动准直装置,能够实时监测激光光斑并自动准商激光输出方向.基于透镜成像原理,使用CCD探测器获得光斑的二维成像,并根据两点确定一条直线原理和使用压电陶瓷电动调整架实现光路自动准直;监测控制程序采用虚拟仪器开发软件Lab View编写,可以实时监测激光光斑模式与光斑位置抖动情况,并进行反馈控制.经测试,设计装置的调整精度达0.5μrad,反馈控制频率约1 Hz,完全可降低或消除抖动周期在1 s以上的光斑飘移.