超强激光脉冲下等离子体块的整体加速研究

为了克服激光加速中强流离子束空间电荷效应对粒子输运的影响,提出一种利用两块不同密度的固体靶先后和一束强度约为1022 W/cm2、脉冲长度为5T(T为激光周期)的超强脉冲激光相互作用的方案,实现了中性等离子体块的加速。通过一维PIC数值模拟研究发现,在合适的参数下,加速后的电子与质子几乎以相同的速度共同飞行长达60λ(λ为激光波长)的距离,其中质子与电子的能量分别为GeV和100MeV量级。     

光学相干层析成像系统的实验研究

介绍了作者研究建立的光学相干层析（ＯＣＴ）成像系统,给出了利用该系统得以的实际生物样品光学相干层析图像,并对系统性能和结果作了分析,讨论了影响系统性能的一些因素及改进方法。     

激光相干层析成像的光散射模拟计算

利用低相干光作为光源的光学相干层析技术是一种新型成像技术。本文利用蒙特－卡罗（Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ）模拟计算方法研究了该技术在不同的散射条件下,相干调制信号随散射系数的变化关系,得出了单次散射和多次散射的差别以及它对成像质量的影响,并进一步讨论了利用单次散射和多次散射信号,提高光学相干层析术图像清晰度和信号强度的方法。还研究了光束半径大小对成像分辨率的影响及变化过程,得出了对实验有指导意义的结果     

新型成像技术的实验系统研究

光学相干层析成像是一种新型成像技术。超辐射发光二极管和超短脉冲飞秒激光是能满足成像系统要求的理想光源。在开展光学相干层析相关技术研究的基础上 ,建立了国内第一台上述两种光源的成像实验研究装置 ,对系统的横向、纵向分辨率等基本性能进行了测定 ;并对多种实际样品进行了层析成像。     

使用太赫兹技术研究航天飞机失事的原因

太赫兹脉冲成像技术被应用于航天飞机隔热层泡沫材料中缺陷的探测．通过对泡沫样品的各个层面进行逐点扫描，得到每个点太赫兹脉冲的时域波形，然后利用多种图像处理手段分析波形的变化，判断出不同层面缺陷的大小、形状、位置和种类．太赫兹成像技术作为一种可以提供多维信息的新兴无损探伤技术，将可能被美国宇航局应用到以后的发射过程中的安全检查中。     

光学相干层析成像的图像重建

层析成像技术－光学相干层析术是基于光学低相干反射测量发展而来的。介绍了用图像恢复的基本原理在光学相干层析术图像增强方面的工作。通过实验测量行到了解卷积所必需的点扩展函数。重建后的膜层结构图像的深度分辨率提高了一个数量级,图像也取得了了的锐化、去噪的效果。     

单光子探测三维点云与可见光图像融合处理算法研究

为了提升光电系统对于目标的探测识别能力,实现单光子探测三维点云数据和二维可见光图像的融合处理,提出了单光子探测成像系统的融合处理算法,采用直接线性变换方法并利用同名特征点的选取和间接平差算法解决了融合处理过程中的参数标定问题。通过实验数据进行融合处理算法验证,实现了分辨率1024×768像素单光子探测三维点云和二维可见光图像的像素级融合处理。实验结果表明,提出的融合处理算法能够有效实现三维、二维图像的融合。     

Dense pair plasma generation and its modulation dynamics in counter-propagating laser field

With two-dimensional quantum electrodynamics(QED) particle-in-cell simulations, a dense electron-positron(e~-e~+) pair generation from laser-solid interactions is demonstrated. When the interaction of two linearly polarized laser pulses with a thin target enters into the relativistic transparency regime, a stable standing wave(SW) field can be formed by the overlap of the two counter-propagating laser pulses directly. The present study aims to clarify the effects of the S W field on the dynamics of e~-e~+ pair plasmas. Our results indicate that under the combined effect of the SW field and radiation reaction(RR) effect, the created e~-e~+ pairs can be trapped into the electric field nodes when the field strength is strong.The trapping effect contributes to the generation of γ_(AV)≥400 and ultra-dense pair plasmas in the two-side irradiation scheme. Despite different laser intensities, these pair plasmas have a Maxwellian spectral distribution with a peak energy of 150 MeV. Besides, the periodical modulation of the average energy, spatial, phase-space, and angular patterns of the e~-e~+ pair plasmas can be triggered. In the angular patterns, as long as the SW field exists, pair plasmas can be pinched along the laser polarization direction. These results may offer a better understanding of the laser-solid interactions in the experiments when 10-PW laser facilities come into operation in the future.