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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 140 毫秒
1.
丛俊凯  何衡湘  夏惠军  肖婧  邓翠 《强激光与粒子束》2016,28(7):072003-1-072003-6
利用马赫曾德尔干涉测量系统采集到等离子体的激光干涉图像。为了提高数据处理的精度,应用了改进的数字式二次曝光傅里叶法从干涉图中获取了初始的缠绕相位,并采用改进的基于掩膜与枝切法的相位解缠算法对缠绕相位进行相位解缠。在对解缠相位做Abel逆变换后,得到了不同延时时刻下激光诱导环氧玻璃钢等离子体电子密度的空间分布。结果显示:测量得到的电子密度主要为1018 cm~(-3)数量级。实验表明,在记录的时间范围内激光等离子体的电子总数变化不大,且电子密度的变化与等离子体体积的变化大致成反比。  相似文献   

2.
利用马赫曾德尔干涉测量系统采集到等离子体的激光干涉图像。为了提高数据处理的精度,应用了改进的数字式二次曝光傅里叶法从干涉图中获取了初始的缠绕相位,并采用改进的基于掩膜与枝切法的相位解缠算法对缠绕相位进行相位解缠。在对解缠相位做Abel逆变换后,得到了不同延时时刻下激光诱导环氧玻璃钢等离子体电子密度的空间分布。结果显示:测量得到的电子密度主要为1018 cm~(-3)数量级。实验表明,在记录的时间范围内激光等离子体的电子总数变化不大,且电子密度的变化与等离子体体积的变化大致成反比。  相似文献   

3.
陈光华  陈林  刘寿先 《光子学报》2007,36(12):2192-2195
用剪切干涉仪测量了电缆枪产生的等离子体电子密度分布.在实验中获得了激光波前通过等离子体后的干涉图样,测出等离子体沿轴向的平均运动速度约为2 cm/μs.对干涉图进行了二维波前重建,计算了电子线积分密度,给出了直观的等离子体分布图像,并计算了自由电子总数.根据等离子体的圆柱对称关系,利用Abel积分变换算出了局部电子密度沿径向的分布曲线.  相似文献   

4.
对飞秒激光等离子体相互作用中横向箍缩的观察   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
用飞秒激光的Normaski偏振干涉法,对超短激光脉冲产生的等离子体膨胀过程进行了光学诊断,得到了有时间分辨的等离子体干涉图.发现飞秒激光等离子体在靶面平行的方向上出现了箍缩,使等离子体膨胀呈jet结构,这种箍缩现象是由自生磁场对等离子体的约束所造成. 关键词: 飞秒激光等离子体 光学诊断 电子密度分布  相似文献   

5.
本文对YAG激光诱导介质薄膜产生的等离子体采用Mach-Zehnder干涉仪及光延迟装置进行时间序列分辨多幅干涉记录,并对序列干涉图进行电子密度及等离子体冲击波速度的计算.首次得到脉宽为15ns的1.06μm激光与介质薄膜作用在150ns以内的有关结果.  相似文献   

6.
傅喜泉  刘承宜  郭弘 《物理学报》2002,51(6):1326-1331
通过数值模拟描述X射线激光在等离子体介质中传输的傍轴偏微分方程,分析了等离子体电子密度诊断中折射率测量法(如Abel变换方法)的成立条件及适用范围.同时分析了由Schrdinger形式理论得到的电子密度诊断的修正项的效果,并给出了修正后的电子密度诊断算法. 关键词: 等离子体 电子密度 X射线激光 Abel变换  相似文献   

7.
赵起  徐启福  刘列 《光学技术》2013,39(1):37-40
利用Mach-Zehnder干涉仪测量了空气开关中等离子体电子密度分布,使用高速分幅相机拍摄记录不同时延下的干涉条纹图像。针对实验获得的干涉条纹图像的特点,提出了一种首先进行频域FFT滤波去噪,然后进行空域二值化、细化的处理方法。该方法能够很好的消除图像噪声的影响,提取出单像素的亮条纹中心线,从而能够准确读取条纹坐标信息,再通过对干涉条纹偏移量进行Abel逆变换,得到等离子体电子密度分布。  相似文献   

8.
黄杰  杨林  陈磊  吴先映 《光学学报》2019,39(5):173-178
介绍了激光干涉技术用于诊断等离子体的基本原理、实验装置及图像处理方法等,通过Mach-Zehnder激光干涉仪诊断了空气开关等离子体。结果表明,该实验装置能够获得高质量的干涉图。通过对干涉图的数值处理,重建了等离子体电子密度的三维分布。空气开关放电后75ns时刻,等离子体的平均电子密度为2×10~(18) cm~(-3),电子温度为0.11eV,等离子体半径为1.1mm,扩散速度为1.4×10~4 m/s。  相似文献   

9.
延迟双脉冲激光产生大气等离子体的实验研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
刘可  易佑民  李良波 《物理学报》2012,61(22):307-313
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   

10.
激光诱导击穿光谱(LIBS)作为一种新型的物质成分测量方法已经在越来越多的领域得到广泛应用,但是与传统的分析方法相比,LIBS技术的分析性能还需进一步提高。LIBS技术的理论基础是激光诱导等离子体,从物理机理上研究等离子体特性,对LIBS系统实验参数的优化具有指导作用,也为提高LIBS技术的检测能力奠定理论基础。激光诱导等离子体是一个与空间相关的非稳态辐射源,空间分辨光谱测量是探究等离子体物理特性的重要手段之一。为研究激光诱导等离子体的辐射特性,采用1 064 nm的Nd∶YAG调Q固体激光器烧蚀合金钢样品产生等离子体,利用空间分辨装置测量二维空间的等离子体辐射光谱信号,通过分析可知实验采集的光谱信号是信号探测器测量路径上的积分光谱强度,由此计算得到的等离子体参数也是观测路径上的平均值。为了深入研究等离子体由内层到外层的辐射规律,首先测量得到等离子体路径积分光谱强度的横向空间分布,然后以等离子体为光学薄和圆柱对称的前提条件,采用三次样条函数算法对路径积分光谱强度进行Abel逆变换,反演得到等离子体由内层到外层谱线辐射率的径向空间分布。选取等离子体辐射光谱中的原子谱线Fe Ⅰ: 374.55 nm和Mn Ⅰ: 403.08 nm为研究对象,分析等离子体辐射光谱的空间分布特征,研究结果表明,等离子体辐射路径积分光谱强度的横向分布呈现出中心位置强度大边缘位置强度小的特征,这是由于等离子体膨胀扩张的结果引起的;通过Abel逆变换得到等离子体光谱辐射率的径向分布,结果表明等离子体从内层到外层谱线的辐射率经过了先增加后减小的变化规律,等离子体中心处出现辐射率的极小值,造成这种现象的主要原因是由于等离子体辐射源中心区域具有较低的电子密度;选取等离子体辐射光谱中Fe元素的11条原子谱线,采用Boltzman法分别由谱线相应的积分光谱强度和辐射率计算等离子体温度,得到等离子体温度的横向空间和径向空间的二维分布,两者具有类似的变化规律;由等离子体温度的横向空间分布可以看出,随着离样品表面距离的增加,等离子体温度呈现单调减小的趋势,等离子体中心到边缘区域等离子体温度逐渐降低,这是由等离子体膨胀扩张以及与环境气体相互作用共同的结果;由等离子体温度的径向空间分布可以看出等离子体由内层到外层等离子体温度逐渐降低,这是由于等离子体膨胀扩张冷却引起的。由此可见,采用Abel逆变换能够实现等离子体由内层到外层的辐射特性分析,为深入理解等离子体产生和演变的物理机理提供实验依据,从而为提高激光诱导击穿光谱技术的分析性能奠定理论基础。  相似文献   

11.
This study aims to investigate the arc plasma shape and the spectral characteristics during the laser assisted pulsed arc welding process. The arc plasma shape was synchronously observed using a high speed camera, and the emission spectrum of plasma was obtained by spectrometer. The well-known Boltzmann plot method and Stark broadening were used to calculate the electron temperature and density respectively. The conductive mechanism of arc ignition in laser assisted arc hybrid welding was investigated, and it was found that the plasma current moved to the arc anode under the action of electric field. Thus, a significant parabolic channel was formed between the keyhole and the wire tip. This channel became the main method of energy transformation between the arc and the molten pool. The calculation results of plasma resistivity show that the laser plasma has low resistivity as the starting point of conductive channel formation. When the laser pulse duration increases, the intensity of the plasma radiation spectrum and the plasma electron density will increase, and the electron temperature will decrease.  相似文献   

12.
The processes occurring in expanding laser-produced antimony plasma are investigated by the emission spectroscopy method. The plasma expansion velocity, the recombination time of SbII, and the electron temperature and density are determined from the dynamics of SbI line emission. Based on the results obtained, the processes occurring during the formation and expansion of laser-produced antimony plasma are qualitatively analyzed.  相似文献   

13.
 模拟了强流电子束源阴极表面附近区域数密度约1014 cm-3的等离子体的膨胀过程,观察到等离子体膨胀速度约为1 cm/μs。通过观察不同时刻阴极附近电子和离子的相空间分布、数密度分布和轴向电场分布,分析了等离子体膨胀过程。结果表明:等离子体的产生使得阴极表面电场增强,进而增大阴极的电流发射密度,电流密度增加使得空间电荷效应增强,并使等离子体前沿处的电场减小,当等离子体前沿处的电场减小到零时等离子体向阳极膨胀。讨论了等离子体温度、离子质量、束流密度和离子产生率对等离子体膨胀速度的影响。结果表明:等离子体的膨胀速度随着等离子体温度升高而增大,随离子质量增大而减小,但膨胀速度不等于离子声速;等离子体产生率越小,等离子体膨胀速度越小。  相似文献   

14.
采用能够较为清晰、完整描述强飞秒激光等离子体通道内带电粒子产生过程及其演化的物理模型,进一步研究了飞秒光丝中等离子体密度的时间演化特征。计算结果表明:对于不同时间线型的脉冲,在等离子体通道形成过程中,氧气分子的电离贡献率及氮气分子的贡献率明显不同,不同线型的脉冲对高效维持高密度等离子体的寿命具有较大的影响。有效控制成丝脉冲线型能够达到对等离子体通道的高效利用。长脉冲、短波长虽能够获得较高密度等离子体通道,但其存活寿命却完全受限于通道的后期演化。  相似文献   

15.
《中国物理 B》2021,30(10):104103-104103
It is known that ion channel can effectively limit the radial expansion of an artificial electron beam during its longrange propagation in the space plasma environment. Most prior studies discussed the focusing characteristics of the beam in the ion channel, but the establishment process and transient properties of the ion channel itself, which also plays a crucial role during the propagation of the relativistic electron beam in the plasma environment, were commonly neglected. In this study, a series of two-dimensional(2 D) particle-in-cell simulations is performed and an analytical model of ion channel oscillation is constructed according to the single-particle motion. The results showed that when the beam density is higher than the density of plasma environment, ion channel can be established and always continues to oscillate periodically over the entire propagation. Multiple factors, including the beam electron density, initial beam radius, and the plasma density can affect the oscillation properties of ion channel. Axial velocity of the beam oscillates synchronously with the ion channel and this phenomenon will finally develop into a two-stream instability which can seriously affect the effective transport for relativistic electron beam. Choosing appropriate beam parameters based on various plasma environments may contribute to the improvement of the stability of ion channel. Additionally, radial expansion of the beam can be limited by ion channel and a stable long-range propagation in terrestrial atmosphere may be achieved.  相似文献   

16.
The working current dependences of the thermodynamic and electrophysical parameters of a free plasma piston moving with a near-maximal velocity in the channel of an electromagnetic rail launcher with graphite electrodes are obtained. The composition and weight of the plasma depend on the degree of electrode erosion due to discharge current passage (i = 40–80 kA). It is shown that the mean temperature of the plasma piston only slightly depends on the plasma mean pressure and plasma piston weight and increases with current by a near-power law. The measured values of the maximal velocity of the plasma piston front are compared with the calculated value of the sound velocity inside the piston. With the working current and cross-sectional area of the channel fixed, the initial gas density in the channel is found to influence the ratio of the piston maximal velocity to the sound velocity in the plasma. If the initial gas density is low (lower than some critical value), the maximal velocity of the plasma piston front exceeds the sound velocity in the plasma.  相似文献   

17.
Resonant second harmonic generation by a Gaussian laser beam in a rippled density plasma is studied using the moment theory approach. The nonlinearity arises through the relativistic mass effect and ponderomotive forces. The laser beam creates a plasma channel and gives rise to electron density perturbation at the laser frequency. The density perturbation beats with electron quiver velocity to produce second harmonics. The ripple provides phase matching and makes the process a resonant one. The second harmonic power efficiency is increased effectively with density ripple. Self-focusing causes enhancement in the efficiency of harmonic generation.  相似文献   

18.
The results of interferometric investigation of early stage of plasma expansion carried out in the high-power laser system PALS are presented. The plasma was generated on planar solid Al and Mo targets, irradiated by iodine laser pulses with energies of 100 and 600 J in 0.4 ns at a wavelength of 1.315 μm. The interferometric investigation allowed to determine electron density distributions at chosen moments of the plasma expansion. On the basis of these distributions, information about dynamics and properties of expanding plasma was obtained. The effects of laser-target interaction, i.e., the diameter and the depth of craters as well as the crater shape, were investigated. This research was carried out within the framework of the project PALS/013 (reg. no. HPRI-CT-1999-00053).  相似文献   

19.
表面凹陷对等离子体浸没离子注入均匀性的影响   总被引:5,自引:1,他引:4  
利用二维流体模型和数值计算方法模拟了等离子体浸没离子注入(PⅢ)K ,具有圆弧凹槽的平面靶周围的鞘层扩展情况,计算了鞘层扩展过程中的电热分布、离子速度和离子密度变化获得了沿靶表面的离子入射角度和注入剂量的分布情况,为等离子体浸没离子注入处理复杂形状靶提供了理论基础。  相似文献   

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