飞秒激光与固体靶相互作用中产生表面电子的实验研究

在近相对论光强下, 对p偏振超强激光脉冲与固体靶相互作用过程中产生的超热电子的角分布和能谱进行了研究. 实验发现, 超热电子的发射主要集中在三个方向: 靠近靶面方向、法线方向和激光的背向. 结果分析表明: 导致超热电子沿着靶面发射的原因是它受到靶前的鞘层电场与表面磁场的共同作用; 而沿着法线方向发射的超热电子的主要加速机制是共振吸收机制.     

激光功率密度对超热电子发射方向的影响

超短脉冲强激光与固体靶相互作用后会产生高能超热电子, 就超热电子对激光功率密度的依赖关系进行了研究. 实验结果发现, 在非相对论光强下超热电子的发射方向主要在激光的偏振面内, 并且在较低光强时超热电子的发射方向接近激光的偏振方向, 随着光强的增加, 在接近激光光轴的方向上的超热电子数目逐渐增多; 在相对论光强时超热电子的发射方向偏离偏振面而转向激光的反射方向.     

利用超强激光脉冲与平板等离子体相互作用产生超热电子

随着超强脉冲激光技术的不断发鼹,利用超强激光脉冲与平板等离子体相互作用产生超热电子的研究,在激光惯性约束中的“快点火”,医学中的射线治疗和台式激光加速器等领域广泛应用．木文用二维粒子模拟方法研究了超强短波脉冲激光与平扳等离子体薄靶相互作用中产生的超热电子．以研究结果表明,在平板等离子体薄靶后表面所产生的超热电子,角分布较小,定向性好,能获得很高的能量。     

超热电子渡越辐射与高能质子发射的比较研究

在超短超强激光-固体靶相互作用过程中,通过对超热电子输运产生的渡越辐射光斑与高能质子发射的空间分布图案进行比较,渡越辐射光斑与高能质子发射的空间分布图案非常相似,都呈圆盘状．通过对渡越辐射光强随靶厚度的关系曲线、超热电子输运能量沉积随靶厚度的关系曲线以及文献中已有的高能质子能量随靶厚度的关系曲线进行比较,3条曲线的形状也非常相似,都在10μm靶厚度处存在转折点．分析表明,超热电子输运产生的渡越辐射与高能质子发射存在一定的内在联系,而这个联系就是超热电子输运而产生的静电场。     

利用电子磁谱仪测量超热电子能谱和注量

为了测量超热电子能谱和注量,利用磁感应强度为1200 Gs和600 Gs,对应的量程分别为258 keV～3 MeV、70 keV～1200 keV的电子磁谱仪,测量靶前法线方向和靶后激光传输方向超热电子能谱.用LiF热释光探测器(TLD)记录超热电子的总剂量,然后根据得到的TLD剂量就可推出电子注量,从而得到超热电子的能谱.     

金属目标表面的反射激光偏振特性

 针对目前激光近程探测时仅利用漫反射回波强度信息抗干扰能力差的问题,提出基于激光偏振特性的目标探测方法,对金属目标表面的激光偏振特性进行了分析,给出了偏振反射的模型,并对典型金属目标的表面偏振反射特性进行了仿真.通过对反射光Stokes矢量的分析表明,线偏振光或圆偏振光经过金属表面反射后变为椭圆偏振光,其椭圆度和方位角随金属材质的不同而呈现不同的变化规律,将反射的偏振特性作为区分不同材料目标的依据,可提高探测系统的抗干扰性能.     

基于平面镜多次异面反射调制激光偏振的理论设计

激光是通过系统传播的光子受激发射放大光而产生,激光以其高亮度、高单色性、高方向性和高相干性等特点,在通信、材料处理、图像记录、医学、数据存储和国防等方面做出了重大贡献.偏振是一种最重要的光学调制,常常用于现代激光技术、成像系统、光信息处理等领域.激光偏振调制是利用光学元器件对激光的偏振态和偏振方向进行调整和改变.激光偏振调制广泛应用在光波导、大地通信、光栅光学光刻等技术方面,目前常见的调制激光偏振的方法是使用偏振片或半波片进行调制,但使用偏振片调制激光偏振时存在严重的光强衰减,激光的利用率大大降低;而使用半波片调制激光偏振时,每一种型号的半波片对应一个光波波长.可见光波段的半波片比较常见,型号种类也较为丰富,但紫外光波段的半波片还比较稀少,且半波片的价格也十分昂贵,这些都导致了传统调制激光偏振方法存在诸如价格高、利用率低、工作范围小等不足.也有一些科研工作者利用光栅镜或复杂的理论论证,提高激光光源的偏振度,但这些方法相对较复杂,对工艺要求高.本文理论设计了一种基于平面镜多次异面反射的激光偏振调制装置,实现对激光偏振方向的成功调制.利用平面镜多次异面反射改变激光的偏振方向,从而实现对激光偏振方向从TE偏振到TM偏振以及从TE偏振到TE偏振的成功调制.该装置具有宽光波段工作、成本低廉等优势.     

利用电子磁谱仪测量超热电子能谱和注量

为了测量超热电子能谱和注量,利用磁感应强度为1200Gs和600Gs,对应的量程分别为258keV～3MeV、70keV～1200keV的电子磁谱仪,测量靶前法线方向和靶后激光传输方向超热电子能谱。用LiF热释光探测器(TLD)记录超热电子的总剂量,然后根据得到的TLD剂量就可推出电子注量,从而得到超热电子的能谱。     

我国科学家在强场物理研究领域取得重要进展

“我国科学家首次直接观察到沿锥形靶表面方向发射的高能超热电子束，从而首次直接证实了锥型靶对高能超热电子的聚焦作用。”这是由国家科技部基础研究司和基础研究管理中心主办、近期出版的《基础科学研究快报》对中科院物理所张杰研究组和西安光机所赵卫研究组合作开展的一强场物理研究项目所取得的重要进展情况的报道。[第一段]     

激光偏振性对复杂原子多步共振激发效率的影响

采用波函数本征态展开方法，对终态为自电离散极的三步共振偏振光激发过程在各种偏振组合下的离子产额作了计算，讨论了激光偏振性对复杂原子多步共振激发效率的影响。     

飞秒激光与双层靶相互作用靶背质子加速实验研究

研究了飞秒激光与10μm的Cu和5μm的C8H8构成的双层薄膜靶相互作用中在靶背法线方向质子的能量分布.采用CR39固体核径迹探测器和Thomson磁谱仪相结合测量质子能谱.实验结果表明:质子沿着靶背法线方向发射;随着质子能量的增加,质子数减少;质子在一定能量处出现截断,截止能是1179 keV.     

成像板在超强激光与等离子体相互作用产生超热电子研究中的应用

成像板（image plate,IP）具有动态范围宽、量子效率高、线性度与灵敏度好以及可重复使用等优良特性,在物理实验研究中具有很大的应用潜力．将成像板技术应用于超短超强激光与等离子体相互作用实验中产生的超热电子的诊断,研究了相互作用中产生的超热电子的空间分布和能谱．该技术的引入为激光等离子体领域的研究提供了强有力的实验手段,提高了实验效率．     

利用Jones矩阵研究偏振光经过1/2波片后偏振态的变化

利用Jones矩阵研究偏振光通过1/2波片后偏振态的变化,计算了线偏振光、圆偏振光以及椭圆偏振光通过1/2波片后的偏振态.计算结果表明,线偏振光经过1/2波片后仍为线偏振光,只是振动方向相对于波片光轴和原振动方向对称;圆偏振光和椭圆偏振光的出射光仍分别为圆偏振光和椭圆偏振光,只是旋性相反.     

超强超短激光与固体靶相互作用产生准静态磁场的研究

建立了一个超强超短激光脉冲与固体密度等离子体相互作用，产生超热电子和环形磁场的简单模型，通过演算，得到了在相互作用过程中，有质动力，超热电子，自生磁场三者之间的关系。     

科技短讯

“我国科学家首次直接观察到沿锥形靶表面方向发射的高能超热电子束,从而首次直接证实了锥型靶对高能超热电子的聚焦作用。”这是由国家科技部基础研究司和基础研究管理中心主办、近期出版的《基础科学研究快报》对中科院物理所张杰研究组和西安光机所赵卫研究组合作开展的一强场物理研究项目所取得的重要进展情况的报道。     

激光调制偏光镜的研制

激光调制在激光应用技术上是很重要的,偏光镜则是重要的激光调制光学器件之一,它的作用是能把非平面偏振光分解为平面偏振光;与其他光学器件配合,可以产生其他类型的偏振光,如圆偏振光和椭圆偏振光等;也可用来检验光的偏振度;特殊类型的偏光镜(OE全输出偏光镜)可在不同方位上有不同的偏振输出,这都是激光应用技术所要求的。     

激光产生的硫等离子体2s—2p光谱及分析模拟

利用双脉冲激光等离子体光谱技术测量了激光作用于高纯度硫靶产生的16~24nm波段的发射光谱,分析发现谱线主要来自Sq+(q=7,8,9,10)离子的2s—2p跃迁.基于稳态碰撞辐射模型和激发态离子数布局满足归一化玻尔兹曼分布的假设,计算了不同离化态硫离子在不同等离子体温度和电子密度下的布居数,在不同电子温度下模拟了等离子体光谱,并通过与实验光谱比较确定了等离子体参数.     

脉冲激光沉积制备薄膜的研究动态

综述了脉冲激光沉积制备薄膜的原理、特点,国内外对脉冲激光沉积的研究应用情况及目前的最新研究方向．着重分析了脉冲激光沉积过程中各主要沉积条件,如激光能量密度、靶－基体距、真空室气压及基体温度等对薄膜质量的影响．     

脉冲激光沉积制备薄膜的研究动态

综述了脉冲激光沉积制备薄膜的原理、特点,国内外对脉冲激光沉积的研究应用情况及目前的最新研究方向。着重分析了脉冲激光沉积过程中各主要沉积条件,如激光能量密度、靶－基体距、真空室气压及基体温度等对薄膜质量的影响。     

激光目标反射偏振特性及探测系统

该文研究了激光目标反射后的偏振特性,给出了目标反射后的一些物理参数,如后向反射能量、偏振度等。为区分初始偏振辐射和非偏振辐射,讨论了垂直和水平偏振探测系统及激光发射系统,使从镜面目标反射的初始偏振信号能够复原,同时又排除了非偏振状态的随机偏振辐射。