Combined trap for laser stimulated recombination

We present a combined Paul-Penning trap to study CO₂ laser stimulated recombination of protons and electrons. The trap is located in the center of an optical resonator for 11 μm radiation. In this manner the available laser intensity is enhanced for stimulated recombination to the n=1 state of hydrogen. This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.     

一种N沟VDMOS电离辐射界面陷阱电流传导性研究

利用X射线对一种N沟VDMOS在不同的负载功率下进行了辐射试验,采用电流-电压(I-V)测试方法发现这种H₂-O₂(氢氧合成)氧化栅介质VDMOS样品存在自退火效应时,新增界面陷阱特性与通常的理论不能够很好地一致.根据所测数据,明确提出了有自退火效应样品的新增界面陷阱除了电荷效应外还具有传导电流能力的观点,初步认为该电流是表面费米能级和陷阱能级相互作用导致的产生复合电流,该电流不能简单地从I-V曲线上定量分 关键词： 界面陷阱 亚阈值电流 X射线辐射 VDMOS     

Absorption of laser radiation in ultracold plasma

In this paper, we analyze the spectral behavior(optical thickness, shape and linewidth) of laser radiation absorption under the correlation heating of ions in an ultracold plasma. The Voigt formula is used to find the absorption coefficient.The spectral line width is shown to grow with time while the optical thickness reduces. Our modeling results are in good agreement with the experimental findings reported in the literature.     

Investigation of mechanism of free electron laser through spontaneous radiation spectrum

In this paper, the mechanism of free electron laser with a guide magnetic field is investigated by analyzing spontaneous radiation spectrum of electrons. The physical relation between spontaneous radiation and stimulated radiation in FEL with a guide magnetic field is studied. It is found that this relation in FEL is similar to that in quantum lasers. The spontaneous radiation spectrum is discrete. The frequency of stimulated radiation in FEL is oneselected and amplified in the radiation spectrum.     

光解产生的铅原子中受激喇曼散射和共振激光辐射

用2660(?)的紫外激光解离PbCl_2分子时,发现在3740(?)和3734(?)波长上有较强的受激辐射输出.根据它们的光谱特性和铅原子的能级结构判断,这些辐射是基于双光子解离PbCl_2分子得到的铅原子在6p~(23)P_2亚稳能级上的布居而产生的光泵共振激光辐射和受激喇曼散射.提出了描述整个过程的理论模型,通过拟合实验结果,确定了2660(?)激光双光子解离PbCl_2产生6p~(23)P_2亚稳态铅原子的光解系数.当PbCl_2分子密度为N_(00)=6.21×10~(16)cm~(-3)时,光解产生的铅原子在6p~(23)P_2和6p~(21)D_2这两个亚稳态的最大布居数近似相等,称为2.0×10~(16)cm~(-3).     

电子在激光驻波场中运动产生的太赫兹及X射线辐射研究

采用单电子模型和经典辐射理论分别对低能和高能电子在线偏振激光驻波场中的运动和辐射过程进行了研究. 结果表明: 垂直于激光电场方向入射的低速电子在激光驻波场中随着光强的增大, 逐渐从一维近周期运动演变为二维折叠运动, 并产生强的微米量级波长的太赫兹辐射; 高能电子垂直或者平行于激光电场方向入射到激光驻波场中, 都会产生波长在几个纳米的高频辐射; 低能电子与激光驻波场作用中, 激光强度影响着电子的运动形式、辐射频率以及辐射强度; 高能电子入射时, 激光强度影响了电子高频辐射的强度, 电子初始能量影响着辐射的频率; 电子能量越高, 产生的辐射频率越大. 研究表明可以由激光加速电子的方式得到不同能量的电子束, 并利用电子束在激光驻波场的辐射使之成为太赫兹和X射线波段的小型辐射源. 研究结果可以为实验研究和利用激光驻波场中的电子辐射提供依据.     

MOS结构电离辐射效应模型研究

基于氧化层空穴俘获和质子诱导界面陷阱电荷形成物理机制的分析,分别建立了MOS结构电离辐射诱导氧化层陷阱电荷密度、界面陷阱电荷密度与辐射剂量相关性的物理模型.由模型可以得到,在低剂量辐照条件下辐射诱导产生的两种陷阱电荷密度与辐射剂量成线性关系,在中到高辐射剂量下诱导陷阱电荷密度趋于饱和,模型可以很好地描述这两种陷阱电荷与辐射剂量之间的关系.最后讨论了低剂量辐照下,两种辐射诱导陷阱电荷密度之间的关系,认为低辐射剂量下两者存在线性关系,并用实验验证了理论模型的正确性.该模型为辐射环境下MOS器件辐射损伤提供了更 关键词： MOS结构 辐射 界面陷阱 氧化层陷阱     

采用超连续谱激光的双光束光纤光阱实验

以超连续谱激光器作为捕获光源,首次提出并搭建了超连续谱双光束光纤光阱实验系统,实现了聚苯乙烯微球的捕获和操控。通过改变光纤端面间隔和调整捕获光功率的方式精确控制微球的位置,采用CCD图像分析方法实现了微球位置的精确测量。对微球受限布朗运动下的位置变化进行傅里叶变换,计算得到功率谱,与理论功率谱函数拟合后求出了其光阱刚度。结果表明,捕获光束的功率为28 mW时,光阱刚度达到1.3×10-6N/m,高于相同实验条件下单波长光纤光阱的刚度。与传统采用单色光作为捕获光源的光镊系统不同,超连续谱双光束光阱系统利用其宽谱优势,通过研究被捕获微粒的散射光谱信息可获取其尺寸、折射率等物理特征参数。     

激光脉冲对内层等离子体辐射源的影响

本文的基本思想是设计双层金铝薄膜靶以检测激光脉冲宽度与等离子体消融深度的关系,找出有效的等离子体加热方法以产生更强更亮的等离子体辐射源.由于有预脉冲激光的存在,表层金薄膜首先被消融,由主脉冲携带的大能量就能较易穿过表层金等离子体将能量聚焦在内层铝靶上,由此产生内层高温等离子体.又由于外层低温等离子体存在,其将有效的阻碍内高温等离子体因膨胀而引起的能量损失.对无预脉冲而言,直接入射激光能量都沉积在靶表层形成表层高温等离子体.但是激光直接入射而产生的等离子体辐射总强度只比由预脉冲情况下产生的金等离子体辐射强度增加15%.而预脉冲能量只占激光总能量的2%.实验结果显示Al光谱线主要来自类氢,类氦离子跃迁.Au等离子体光谱线主要来自它的N带,O带和P带谱.我们也观察到一个明显的软X射线短波发射极限.所有结果显示由于预脉冲的存在将对靶各层等离子体辐射产生极大的影响     

飞秒激光与固体靶相互作用中光辐射时间特性的实验研究

为了探索光辐射的时间特性, 在100 TW掺钛蓝宝石飞秒激光器上利用光学条纹相机, 分别在靶背表面法线方向测量了光辐射的时间积分和时间分辨成像光斑. 实验测量结果显示: 光辐射时间积分成像光斑呈长条状, 而辐射区域有发散角、有光强分布, 包含多种辐射成分; 光辐射的时间分辨成像光斑进一步证明, 渡越辐射(TR) 是信号强而快, 持续时间短, 为皮秒(ps) 量级, 是最先到达屏幕上, 并推算出相应的持续时间为85.5ps. 其他成分光辐射是信号弱而慢, 持续时间长, 为纳秒(ns) 量级, 是最后到达屏幕上. 光辐射的时间特性能为鉴别和判断TR信号提供了新的依据.     

Feasibility analysis of radiation balanced laser

An end-pumped slab laser model is analyzed to evaluate the feasibility of radiation balanced laser (RBL) when the laser crystal is chosen to be Yb:KGW. The ratio between fluorescence and stimulated photon number is first introduced to help estimate the output power of RBL. Through the analysis it turned out to be difficult to build high power RBL, but the idea of radiation balance can be used to reduce the waste heat for all laser design.     

飞秒激光渡越辐射时间特性的实验研究

为了探索渡越辐射（TR）的时间特性，在100 TW掺钛蓝宝石飞秒激光器上利用光学条纹相机，在靶背表面法线方向测量了TR时间分辨成像光斑。实验测量结果显示:TR时间分辨成像光斑呈长条状，而辐射区域有发散角、有光强分布。 TR信号强而快，持续时间短，为ps量级，最先到达屏幕上。其他成分光辐射信号弱而慢，持续时间长，为ns量级，最后到达屏幕上。TR的时间特性能为鉴别和判断TR信号提供了新的依据。     

Quantum explanation for time—phase relations in radiation of the plasma induced by laser ablating aluminum

1　ＩＮＴＲＯＥＸＰＥＲＩＭＥＮＴＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｅｔｕｐｗａｓｓｈｏｗｎｉｎＦｉｇ .1,ｅｘｈａｕｓｔｉｖｅｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎｓｏｎｔｈｅｓｅｔｕｐａｎｄｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆａｃｑｕｉｒｉｎｇｄａｔａｈａｓａｌｒｅａｄｙ ｇｉｖｅｎｉｎｒｅｌａｔｉｖｅｄｏｃｕｍｅｎｔ[1] ,ｎｏｗｗｅｄｏｅｘｃｅｓｓｉｖｅｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎｎｏｌｏｎｇｅｒ .2　ＲＥＳＵＬＴＡＮＤＤＩＳＣＵＳＳＩＯＮＲｅｓｕｌｔ:ｅａｒｌｉｅｒｓｐｅｃｔｒａｏｆｔｈｅｐｌａｓｍａｒａｄｉａｔｉｎｇｗｅｒｅｓｈｏｗ…     

Paul阱中存储离子的研究

根据Paul离子阱结构及电场分布特点,列出阱内离子运动方程并求解,对其中离子运动、硅团簇离子碰撞解离反应进行了分析.     

Fundamental studies on laser radiation therapy: dispersion of a laser beam passing through optical fibres

For laser internal therapy in medical applications, optical fibres are required to propagate the laser beam. The far-field pattern of the laser beam at the exit face of the optical fibre is studied using a multimode step-index fibre and a graded index Selfoc fibre. The degree of dispersion, or the output angular distribution, of the beam passing through the Selfoc fibre is much smaller than that passing through the multimode step-index fibre. Consequently, the energy density in the far-field pattern of the beam passing through the Selfoc fibre is very much larger than that for the beam passing through the multimode step-index fibre. It is concluded that the Selfoc fibre is more effective in laser internal therapy.     

Analysis of time phase of characteristic radiation in plasma induced by laser ablating aluminum

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＷｉｔｈｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｌａｓｅｒ ,ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｉｎｍｉｌｉｔａｒｙａｆｆａｉｒｓ[1] ,ｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｐｅｏｐｌｅｕｎｄｅｒｔａｋｅｔｏｒｅｓｅａｒｃｈｍｕｔｕａｌｅｆｆｅｃｔｂｅｔｗｅｅｎｌａｓｅｒｂｅａｍａｎｄｍａｔｅｒｉａｌｓ ,ｄｅｌｉｖｅｒｉｎｇｍａｎｙａｒｔｉｃｌｅｓｏｎｔｈｅｓｕｂｊｅｃｔ[2 ,4 ] .Ｂｕｔｍｏｓｔｏｆｔｈｅｍｒｅｐｏｒｔｅｖｏｌｖｉｎｇｌａｗｓｏｆｔｈｅｐｌａｓｍａｓｉｎｄｕ…     

超强脉冲激光辐照固体靶背表面的渡越辐射

在超强脉冲激光与固体靶相互作用中,利用光学CCD相机和光学多道分析仪,分别在固体薄膜靶背表面法线方向测量了渡越辐射（TR）积分成像图案和光谱。测量结果显示：TR空间分布图案呈圆环状,而辐射区域有发散角和光强分布;TR光谱在800 nm附近出现尖峰,是激光的基频波,这一现象归因于超热电子束在输运的过程中产生的微束团而引起的相干渡越辐射;如果考虑超热电子的产生和加热机制,共振吸收和真空加热对超热电子都有贡献,其中占主导地位的加热机制则是共振吸收对电子的加热。     

序列脉冲激光中的原子共振辐射

本文详细研究了序列脉冲激光与二能级原子共振作用的Bloch方程的解。在此基础上,结合数值计算,求出了序列脉冲作用下二能级原子的共振辐射谱;并得出如下结论:对满足K_1/K=1的原子(如仅受自然展宽的气体原子),序列脉冲差不多等效于一单色激光场;而对满足K_1/K(?)=1的原子(比如一些固体原子)序列脉冲场中边频成份也表现出较强的作用,辐射谱呈现出多边峰现象。     

激光捕获技术及其发展

激光捕获技术是利用光辐射力来捕捉、移动和操纵微粒的先进技术。光镊即单光束梯度力光阱是通过在高度会聚的激光束束腰附近所产生的极高的场强梯度来形成皮牛顿量级的力,可以三维地捕获和操纵微小粒子。阐述了激光捕获技术的模型和原理以及系统的基本结构;追踪了激光捕获技术的最新研究进展;介绍了非高斯型光阱、光纤光阱和全息光镊等几种特殊形式,并分析了每种形式的特点。展望了激光捕获技术的发展前景。     

强激光毁伤过程的热辐射谱测量

以热辐射谱的温度反演为例,介绍了光谱技术在强激光毁伤过程中的应用。利用自制的高速光谱测量系统,实时采集了毁伤过程中的辐射光谱,基于普朗克黑体辐射原理,反演了毁伤区的温度,并应用主成分回归算法,计算得到了毁伤区的温度分布,实现了强激光辐照靶材过程中瞬态温度和温度分布的测量。光谱测量区在200～1 000 nm时,所对应的温度反演为700～6 000℃。