几种紫外薄膜材料的阈值场强分析

采用多光子吸收、雪崩电离模型和多光子吸收与雪崩电离相结合的联合模型计算了几种紫外光学薄膜材料的激光诱导损伤阈值场强,得出雪崩离化模型在紫外部分已不再适用,联合模型的理论结果可用作实验参考.分析了薄膜阈值电场与入射激光频率脉宽的关系,定性地说明了材料带宽与阈值场强的关系.     

激光损伤过程中导带电子产生机理

价带电子跃迁至导带形成自由电子,长激光脉冲作用时,自由电子吸收能量并传给晶格,使材料温度升高;短激光脉冲作用时,自由电子发生碰撞离化,使导带中电子数目急剧上升,当材料达到一定温度或自由电子达到临界浓度时便发生损伤.随着激光技术的发展,人们不断的完善导带电子的产生机理,以达到计算值与实验结果相一致;激光脉冲越短,越多的光-电子相互作用机制会影响导带电子的产生,雪崩离化、多光子离化、导带电子衰减及导带电子能量分布等相互耦合,导带自由电子的产生过程非常复杂.文中综述了激光损伤过程中导带电子产生的机理模型,并提出了应用于亚皮秒及飞秒激光脉冲的耦合多速率方程.     

超短脉冲激光对透明介质的烧蚀特性研究

用波长800 nm,脉宽分别为20 fs,100 fs,1 000 fs高斯型激光脉冲研究熔石英的烧蚀机制,采用一种新的模型来计算烧蚀过程中电子数密度随时间的演化,同时确定了不同情况下材料的烧蚀阈值,并分析了在这个过程中多光子电离,隧道电离及雪崩电离的作用,本文结果与以前研究结果符合得较好.     

超快脉冲激光对钛合金的烧蚀特性与作用机理

为探究超快脉冲激光对难加工材料的烧蚀特性与损伤机制,利用皮秒脉冲激光研究钛合金的烧蚀阈值、烧蚀形貌和作用机理。依据烧蚀面积和激光能量密度的线性关系,确定了钛合金的烧蚀阈值,通过显微镜观察分析了不同激光参数下钛合金的表面烧蚀形貌,采用雪崩电离与多光子电离详细解释了超快脉冲激光对钛合金的作用机理,并从烧蚀形貌和阈值角度划分了烧蚀区域。结果表明:钛合金的烧蚀阈值约为0.109J/cm2;在1 064nm波长下的烧蚀质量要优于532nm波长下的质量,而低重复频率能获得高质量的微结构,烧蚀中央区域材料去除更为均匀,且烧蚀弹坑形状规则,表面平滑;随着脉冲数和能量的增加,光子能量累积增多,烧蚀尺度和形貌特征愈加明显,烧蚀边界愈加清晰,说明脉冲数和光子能量累积是表面微结构诱导的关键要素之一;烧蚀区域可划分为改性区、过渡区、再沉积区和烧蚀区,在烧蚀区以多光子电离为主,在改性区、过渡区和再沉积区以雪崩电离为主。该结果可为超快脉冲激光微结构精密加工提供参考。     

超短强激光脉冲在部分离化等离子体中的孤子传播

讨论了一维情况下,超短强激光脉冲在部分离化等离子体中的传播和包络形孤波的形成.在弱相对论近似下,分析了激光脉冲的传播方程.结果表明在超短宽束激光脉冲条件下,相对论非线性和有质动力非线性相互抵消,相互作用过程中的非线性主要来自部分离化等离子体的非线性极化,由此得到了传播过程中修正的非线性薛定谔(NLS)方程并讨论了其孤子解.     

水热法制备高折射率的HfO2光学薄膜

采用水热合成技术制备了HfO2胶体，用旋涂法镀制了单层HfO2介质膜．采用多种仪器设备对薄膜进行性能测试和表征，并用输出波长为1．06μm、脉宽为10ns的电光调Q激光系统产生的强激光测试薄膜的激光损伤阈值．研究表明，水热合成技术制备的HfO2薄膜具有较高的激光损伤阈值、折射率和较好的平整度．对HfO2薄膜激光损伤形貌和成因进行了研究．     

NO分子通过中间共振态C2Σ态的共振增强多光子离化光谱

利用激光光谱技术得到NO分子经由电子态C2Σ←X2Π跃迁的多光子共振离化光谱.NO分子通过中间共振电子态C2Σ,实现了五光子共振离化过程. 根据实验计算得到了NO分子C2Σ态平衡位置的力常数k=(2.44±0.08)×103 N·m-1.     

激光场强分布对类金刚石薄膜激光损伤阈值的影响

采用非平衡磁控溅射技术,在双面抛光的硅基底上沉积了DLC薄膜,基于ISO11254-1损伤测试平台对DLC薄膜进行了损伤阈值测试;计算了DLC薄膜激光场强及温度场分布,对比了激光场强与损伤阈值的关系。计算结果显示:薄膜表面激光场强增大,DLC薄膜的激光损伤阈值变低;激光场强相等时,随着薄膜厚度增加,激光损伤阈值变小。分析认为:薄膜表面激光场强增大后,激光与DLC薄膜相互作用,产生的等离子体加剧薄膜对激光能量的吸收并产生热累积,激光场强诱导sp3杂化向sp2杂化转变,致使DLC薄膜发生石墨化,从而影响了DLC薄膜的激光损伤阈值。     

超短脉冲激光烧蚀熔融硅的理论模型

在Fokker_Planck方程的基础上,对超短脉冲激光烧蚀熔融硅的机理进行分析研究,建立了雪崩电离、多光子吸收电离导致的熔融硅烧蚀机理的数学模型。其计算得出的激光能量密度和临界烧蚀阀值与实验结果很好的吻合,定量解释了超短脉冲激光对熔融硅烧蚀损伤微观过程的影响。     

高功率短脉冲激光照射下生物组织内的热传导研究

采用响应时间为1μs的超小型薄膜铂热电阻温度计及日本YOKOGAWA DL2700高速数字示波器，对微秒量级脉冲激光照射下离体动物组织内的热传导进行了实验研究，结果发现：在激光脉宽较短时，组织内出现了非傅时叶导热现象，脉宽越短，组织厚度越薄，非傅时叶导热特征越明显，功率密度和光斑直径只影响温度上升的高低，对是否会出现非傅里叶导热没有影响。     

新型常压离子化技术研究进展

随着社会的不断发展,人们对与日常生活密切相关的食品质量检测以及国家安全的需求越来越迫切。新型大气压离子化技术具有分析速度快、灵敏度高、实时在线等优点,在食品检测、药物分析、爆炸物筛查、化学反应监控、活体成像等领域得到了广泛应用。从传统大气压离子化技术出发,系统阐述离子化的基本原理和方法,并在此基础上介绍了直接电离技术、直接解吸/电离技术、辅助解吸/电离技术,以及不同电离技术的区别和联系。最后,对常压离子化技术未来发展趋势进行了展望。     

中子管离子源脉冲工作特性的研究

利用实验方法研究了中子管离子源的电离特性,其中包括电离时间的延迟特性;不同气压下电离电流和脉冲电压幅值的关系;不同气压下电离脉宽和脉冲电压幅值的关系;气压和加热电流的关系,并对实验曲线进行了分析,确定了Ｃ／Ｏ测井中选择气压和阳极电压参数的原则和方法。     

醋酸电离度和电离常数测定方法的比较研究

本文用3种实验方法,测定在常温下醋酸的电离度和电离常数。通过分析、对比得出最佳的测试方法是pH值法。     

激光电离空气的多元过程及其应用

论述了由大功率激光器引发的空气电离多元过程。阐明多光子电离和串级电离在空气激光电离中的地位及空气电离对激光阈值的要求。在此基础上，对激光电离空气在激光致僵武器中的应用和研制激光致僵武器的可行性作出阐述。     

Ionization and dissociation of acetonitrile by intense femtosecond laser pulse

Photoionization and photodissociation of CH3CN were studied by a linear time of flight mass spectrometer coupled with 800 nm, 50 fs laser pulses at intensities of 6.3×1013-1.2×1014 W/cm2. The laser power dependences for principal ions CH3CN+, CH2CN+, CHCN+ and CCN+ were measured, which are consistent with the numbers of photons required to produce the ions via multiphoton ionization and dissociation. The results show that eight-photon non-resonant multiphoton ionization is the main photoionization mechanism of the parent ion CH3CN+, while the fragment ions were produced through the dissociation of the molecules in the super-excited states.     

双光子共振三光子电离能级间耦合对电离的影响

应用分波展开法,通过电离态上的粒子布居,研究了电离相干现象.同时考虑到精细结构中分裂能级间的相互作用,采用nπ脉冲(n取整数或半整数),给出了电离态上粒子布居的数值模拟结果.并采用近似处理办法,得到了电离态上粒子布居受相互作用影响的解析表达形式.结果表明,双通道电离过程中不仅有两列波间的干涉,而且存在耦合作用对电离的调制.     

激光共振电离铷原子

本文从一般速率方程出发，研究了铷原子三步激光共振电离过程。用Ｎｄ：ＹＡＧ及其泵浦的染料激光作为激发与电离光源，分别得到饱和激发电离的流量条件和通量条件。最后，分析讨论了本研究的应用价值。     

三能级系统的（1＋1′＋1′）共振电离动力学的理论研究

根据三能级系统三光子共振激发过程，建立了求解各能级布居数和电离效率的速率方程组，通过拉普拉斯变换方法，得到了在多光子激发电离过程中各能级布居率和电离效率的解析表达式，并运用该表达式研究了铯原子在典型实验条件下，基态6s（S1／2）相继吸收2个光子到达共振态6p（P3／2）、7d（D3／2）后再吸收一个光子电离的（1＋1′＋1′）过程中，各激发光强度以及激光脉冲宽度对各共振激发态布居率和电离效率的影响，并得到了各能级分别抽空时激发光强度必须满足的条件．     

1.5—4.5MeVα粒子引起Lu,Ta和Au L亚壳层电离的研究

以能量为１．５－４．５ＭｅＶ的α粒子轰击Ｌｕ，Ｔａ和Ａｕ靶，测得Ｌ亚壳层Ｘ射线产生截面，利用荧光产额和Ｃｏｓｔｅｒ－Ｋｒｏｎｉｇ跃迁几率等原子参数得到Ｌ亚壳层电离截面，将实验所得Ｌ亚壳层电离截面与ＥＣＰＳＳＲ预言值进行比较，对Ｌ１和Ｌ３亚壳层，理论值与实验结果符合较好。     

透射表面电离生成正离子的解析模拟

基于Ｌａｎｇｍｕｉｒ－Ｓａｈａ表面电离理论，推演一适用于透射表面电离过程的解析模型，包括系统导流系数的解析表述，中性粒子流密度公式的修正，空间电荷影响下的电离几率等，并给出了与透射型表面电离源实验结果的比较。