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。     

DESIGNING A DIFFRACTIVE OPTICAL ELEMENT FOR CONTROLLING THE BEAM PROFILE IN A THREE-DIMENSIONAL SPACE USING THE SIMULATED ANNEALING ALGORITHM

We have designed a spatially quantized diffractive optical element (DOE) for controlling the beam profile in a three-dimensional space with the help of the simulated annealing (SA) algorithm. In this paper, we investigate the annealing schedule and the neighbourhood which are the deterministic parameters of the process that warrant the quality of the SA algorithm. The algorithm is employed to solve the discrete stochastic optimization problem of the design of a DOE. The objective function which constrains the optimization is also studied. The computed results demonstrate that the procedure of the algorithm converges stably to an optimal solution close to the global optimum with an acceptable computing time. The results meet the design requirement well and are applicable.     

Ultrafast Electron Diffraction with Spatiotemporal Resolution of Atomic Motion

Ultrafast electron diffraction （UED） is a rapidly advancing technique capable of recording the atomic-detail structural dynamics in real time. We report the establishment of the first UED system in China. Employing this UED apparatus, both the coherent and the concurrent thermal lattice motions in an aluminium thin-film, trigged by ultrafast laser heating, have been observed. These results demonstrate its ability to directly measure a sub-milli-angstrom lattice spacing change on a sub-picosecond time scale.     

Triggering and guiding of high voltage discharge by using femtosecond laser filaments with different parameters

This paper demonstrates the triggering and guiding of the stationary high voltage(HV) discharges at 5-40 kV by using plasma filaments generated by femtosecond laser pulses in air.A significant reduction of the breakdown voltage threshold due to the pre-ionization of the air gap by laser filamentation is observed.The discharge experiments are performed by using laser pulses with different energy from 15-60 mJ.The electron density of filaments is detected by sonography method.The influence of the electron density of laser filaments on the triggering and guiding HV discharge is experimentally investigated.The results have shown that the behaviour of plasma filaments can strongly affect the effciency of triggering and guiding HV discharge.     

空气中单个激光等离子体通道的形成条件

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     

在体监测吲哚氰绿在肿瘤中引起的X射线衰减

介绍了在体观测肿瘤内注射吲哚氰绿 (ICG) ,一种激光吸收染剂前后X射线衰减的实验结果。实验采用已种植两周的骨髓瘤细胞 (SP2 / 0 ) ,质量为 15～ 2 0g的BALB/c小鼠作为动物模型 ,采用数字X射线成像系统作为监测药物在肿瘤内扩散的机制。系统工作在 33kVp ,0 .3mA下 ,曝光时间 4s,采用 1.5×放大倍率。实验研究的是通过灰度值反应出不同区域的X射线衰减 ,和周围正常组织和图像中没有物体的背景区域相比较 ,注射ICG前后肿瘤内的灰度值发生了明显的变化。实验证明 ,使用数字X射线成像系统能够动态、有效、非侵入地监测ICG在肿瘤组织内的扩散 ,从而达到优化治疗结果的作用。     

用超快电子衍射技术研究Al薄膜的超快动力学行为

超快电子衍射（UED）技术因其同时具有亚皮秒的时间分辨和亚毫埃的空间分辨能力,成为研究物质瞬态结构变化,特别是研究晶格材料超快动力学的有力工具.应用国内首台自行研制的UED系统,我们实时测量了超快激光脉冲激发下,20 nm金属Al多晶薄膜产生的相干声子和晶格热运动.实验结果显示,在晶格热运动加剧的同时,热应力的作用使晶格产生了相干振荡,并最终膨胀达到新的平衡位置.实验中测得的振荡周期以及晶格上升的温度与理论计算的结果符合较好,展示了UED技术在超快晶格动力学研究方面的广阔应用前景 关键词： 超快电子衍射 相干声子 晶格热运动     

Lucy-Richardson算法用于针孔图像的恢复

计算了X射线针孔成像系统的点扩散函数矩阵，利用Lucy-Richardson算法对模拟和真实的针孔图像进行了较好的恢复，分析了恢复后得到的结果，给出了合理的迭代次数、恢复方法细节和恢复图像的分辨率，并用模拟实验验证了Lucy-Richardson算法对针孔图像进行恢复的可靠性. 关键词： 针孔成像 点扩散函数 Lucy-Richardson算法     

飞秒电子衍射系统的静态特性研究

超快电子衍射系统是认识超快物理、化学及生物过程的重要工具之一.介绍了自主研制的一套飞秒电子衍射系统，调试并测量了该系统的电子束斑特性、X-Y偏转板的偏转灵敏度等.在该系统上进行了金膜的静态电子衍射图像的测量. 关键词： 飞秒电子衍射 偏转灵敏度 时间分辨 空间分辨     

强激光与等离子体相互作用中沿靶表面发射的高能超热电子

在强激光与等离子体相互作用研究中，文章作者从实验上首次观测到沿靶面方向发射的高能超热电子束．该电子束只有在等离子体电子密度标长较短的条件下才会出现。数值模拟表明，靶表面电磁场的约束作用是产生这束电子的主要原因。这一结果有助于加深对激光惯性约束聚变快点火实验中的锥靶物理过程的理解，并有潜在的应用前景。