HT-6M托卡马克边界杂质循环的研究

利用多道可见光谱探测系统测量了Hα、CⅢ(464.7nm)和OⅡ(441.5nnm)谱线的时间行为,得出了碳、氢和氧元素的入射通量。在简化模型下算出了氧碳间的化学溅射率,结果表明HT-6M托卡马克边界杂质产生机制主要是氢氧间的化学溅射和氧碳间的化学溅射,因此控制氧杂质尤其重要。     

飞秒泵浦-探测实验中量子拍频现象的数据处理

应用飞秒时间分辨的泵浦 探测技术结合飞行时间质谱的方法研究1,3 二氯苯分子光解离动力学过 程.对于泵浦 探测数据中的指数衰减过程及量子拍频现象选择合适的模型进行拟合,得到正确的光解动力学信 息.采用图形化编程语言LabVIEW编写程序,其中调用了LabVIEW数学分析程序包中的卷积、去卷积及Leven bergMarquardt最小二乘法拟合子程序等模块,对实验数据进行了处理,得到1,3 二氯苯的第一激发态S1的寿命. 同时也对反映量子相干现象的数据进行拟合,得到量子拍频的频率.     

飞秒激光泵浦-探测热反射系统的建立与调试

建立了用来研究超快传热现象的飞秒激光泵浦-探测热反射系统.利用该系统测量并得到了在140fs(飞秒)超短脉冲激光加热下, 50 nm金膜的非平衡电子温升引起的反射信号随时间的变化曲线.由于加热光单脉冲能量密度只有5×10-3mJ/cm2,估算最高温升在10 K以内,这有效地减小了由丁物性参数随温度变化而引起的洪差.论文介绍了在系统的调试过程中,各种因素对实验结果的影响,并对实验结果及数据处理方法进行了讨论.     

利用飞秒泵浦-探测技术对分子超快动力学过程研究的新进展

本刊讯 飞秒泵浦-探测技术是一种可以在原子运动时间尺度上实时观测化学反应的有力手段,在飞秒泵浦-探测技术基础上发展起来的分子超快动力学是当前分子反应动力学研究领域的热点和焦点之一。武汉国家光电实验室张冰团队一直从事分子超快动力学方面的研究。最近,该团队利用飞秒泵浦-探测技术与飞行时间质谱和光电子影像技术相结合,对碘甲烷分子的B带预解离超快动力学过程进行了研究并取得重大进展。     

飞秒时间分辨实验中泵浦-探测交叉相关函数的测量和时间零点的确定

飞秒激光技术的出现使得实时探测与跟踪激发态超快弛豫动力学过程成为可能,并能够给出激发态动力学过程清晰的物理图像。而在飞秒时间分辨实验中,泵浦-探测相关函数和时间零点直接影响实验结果的可靠性和准确性。本文结合飞秒激光在分子激发态超快动力学过程中的应用进展,介绍了根据实验条件和要求,在具体实验过程中泵浦-探测相关函数测量和时间零点确定的几种方法。实验中选择可见光作为泵浦光和探测光时,可以通过测定随泵浦-探测时间延迟变化的泵浦激光与探测激光的和频/差频光强来确定泵浦探测交叉相关函数和时间零点;而选择中心波长在紫外甚至真空紫外的激光脉冲作为泵浦光或探测光时,泵浦-探测交叉相关函数通常采用校正的方法测量。     

基于“泵浦-探测”效应的等离子体通道中三次谐波增强与光谱分析

利用“泵浦-探测”非共线双等离子体通道方法实现三次谐波增强。泵浦光与探测光间的耦合作用能有效改善探测光光丝中的饱和效应,克服光强钳制对谐波强度增加的限制。实验中将两束能量分别为4.4和10.2 mJ、中心波长均为810 nm、脉宽均为60 fs的超短脉冲在空气中非共线聚焦,能各自形成光丝且产生微弱三次谐波。当强光在时域上超前于弱光时,强光会预先成丝形成等离子体通道,对后续弱光产生调制,使探测光产生的三次谐波强度明显增强。实验发现270 nm谐波能量增加的显著区域内频谱宽度出现振荡变化,当两光以27.3 mrad小角度相交于几何焦点前约15 mm,且探测光滞后约55 fs时,获得的能量增长倍率达到近70倍,对应谱宽约为5 nm。     

双色场驱动不对称分子产生超短X射线光源

数值研究了不对称分子He H2+在两束激光场形成的组合驱动场下发射高次谐波以及阿秒脉冲的特点.为了有效的展宽谐波的截止能量,基频场选择为5fs/800nm的啁啾激光场.计算结果表明,当啁啾参数和分子核间距分别选择为β=0.4和R=8.0a.u.时,不仅谐波波谱变得非常平滑而且其截止能量得到了有效的展宽.随后通过加入并且优化第二束控制激光场,谐波截止能量得到了进一步的展宽,形成了一个600e V的超平滑连续区.最后分别叠加280次到330次和330次到380次谐波可获得脉宽为78as的两个孤立阿秒X射线光源.     

Controlling energy transfer from intense ultrashort light pulse to crystals: A comparison study in attosecond and femtosecond regimes

The energy exchange between photons and electrons has been investigated theoretically by ab initio approach based on time-dependent density functional theory. Using diamond as a concrete example, three types of resonance and cancellation in the transfer of energy are theoretically observed, that allows one to gain a useful independent insight into the interaction processes of attosecond light pulses with matter. Our results demonstrate the linearity in energy transfer from intense attosecond light pulses to solids, in contrast to the nonlinearity in energy transfer from intense femtosecond light pulses to solids as expected from the conventional point of view, opening new perspectives for attoscience.     

Electron dynamics triggered by double attosecond pulses: Simulations based on time-dependent density functional theory

In order to observe the high-field effect, the external laser field must reach its peak intensity before the electron ionization. To this end, it is important to reduce pulse duration to typical attosecond timescale. In this paper, the interaction electron dynamics between attosecond pulses and dielectric is investigated within the time-dependent density functional theory. Taking the CaF₂ crystal as an example, we give a comparison of electron dynamics response between single and double pulses. Moreover, the nonlinear energy absorption and electron excitation processes are simulated by adjusting the polarization direction of the sub-pulse. Present results demonstrate that the double pulses show lower electron excitation and energy absorption than the single pulse, which is in accordance with experimental higher ablation threshold and smaller heat-affected zones of the double pulses. In addition, the curves of final excited electron number and energy absorption exhibit the quasi-symmetry about the axis of 180°, which has not been reported yet.     

交叉型纳米结构下气体位置对阿秒脉冲的影响

理论提出并研究了一种在交叉型纳米结构下运用非均匀极化门方案获得孤立阿秒脉冲的方法.结果表明,当气体沿纳米结构负方向注入时,用于产生阿秒脉冲的高阶谐波只发生在纳米结构的一侧.因此,在此方案下,不仅谐波截止能量得到延伸,而且谐波干涉结构得到减小.随后,通过叠加平台区的谐波,可获得一个持续时间在33 as的孤立阿秒脉冲.     

星载成像光谱仪杂散光检测技术

介绍了星载成像光谱仪杂散光检测技术在国内外的发展状况,阐述了成像光谱仪杂散光的定义、来源和危害,分析了杂散光检测的必要性。通过截止滤光片法、光谱法、谱杂散光系数法、级数透过率法、氧气吸收光谱及参数拟合法、卷积计算法和矩阵修正法等7种光谱仪器杂散光检测方法优缺点的对比,给出了星载成像光谱仪杂散光检测技术的具体要求和发展趋势,认为单一的检测技术很难满足工程研制的实际需要,针对各研制阶段的组合检测技术将是星载成像光谱仪杂光检测的发展方向。     

基于布拉格反射镜的X射线多色单能成像谱仪

报道了一种基于布拉格反射镜的多色单能成像谱仪研制工作,谱仪由针孔阵列、布拉格反射镜和CCD相机组成.大约有300个微孔的针孔阵列板置于布拉格镜前用于空间成像,通过布拉格反射镜的单色化,投射到CCD上的数百个小孔成像沿色散方向获得了能量分辨.经过图像处理,可以还原得到目标的多色单能二维成像.根据采用的布拉格分光元件和图像还原方法,谱仪的能量分辨达到了50—200（λ/Δλ）;针孔成像的空间分辨优于10 μm.同时还为该谱仪开发了专门的单能图像重建软件及图像数据后处理软件,可以在任意选择的窄能带内还原准单能图像.并重点介绍了该谱仪的优化设计、获得的技术指标以及专门研制的超短周期（2.5 nm）X射线W/B₄C多层镜. 关键词： X射线光学 诊断技术 布拉格反射镜 X射线多层镜     

A Cauchois-type X-ray spectrometer for momentum density studies on heavy-element materials

This article describes the new spectrometer setup for high-resolution Compton scattering experiments at BL08W, SPring-8. It employs an X-ray image intensifier (X-II) system as a position sensitive detector (PSD). The installation of the X-II system has improved the data-acquisition efficiency by 20 times compared to the previous quasi-PSD system. Compton profiles of CeRh₃B₂ have been measured with sufficient statistical accuracy, which indicates that the new setup can measure Compton profiles of virtually all materials within a reasonable beamtime.     

A broadband cavity ring-down spectrometer based on an incoherent near infrared light source

We report on the development of a cavity ring-down (CRD) spectrometer based on an incoherent broadband light source centered at 1,545 nm. One measurement spans over 46 nm. Due to the challenge of broadband CRD spectroscopy in the addressed spectral range, an extended measurement principle is developed. First successful measurements in the spectral range between 1,547 and 1,593 nm of a cavity filled with CO₂ are shown. In order to compare the experimentally determined data to values of the HITRAN database, the calculation of the expected values is discussed under consideration of the spectrometer’s spectral resolution. Comparison with the data based on the HITRAN database shows good agreement.     

基于迈克耳逊干涉仪的空间调制型干涉成像光谱仪

试制了一台基于迈克耳逊干涉仪的空间调制型干涉成像光谱仪原理样机。样机将迈克耳逊干涉仪光路中的一面反射镜偏转一个小角度,使经两平面镜反射后的两束光波面之间产生一维连续的光程差,在图像传感器的像面上形成空间调制干涉条纹,构成空间调制型干涉成像光谱仪。一系列原理验证性实验表明:光谱仪原理正确可行,实验结果与理论相符,并且具有高通量,高信噪比,大视场和体积小,重量轻的优点。