采用溶剂热法合成了核壳结构纳米荧光粉GdF3∶Ce3+,Dy3+@GdF3∶Eu3+。XRD衍射图样显示所制备纳米晶为正交相; 在Ce3+的8S7/2→6IJ激发峰激发下, 该核壳结构具有明显的多色发光性能, 而在相应的非核壳结构中却由于Ce3+共掺导致Eu3+出现荧光猝灭现象。基于CIE坐标, 可以看出该体系的核壳结构具有比非核壳结构优越的发光性能, 这主要是因为Gd3+起到媒介离子的作用。最后, 讨论了壳厚度对发光的影响, 结果发现当核壳的量比为1∶3时, 荧光粉具有最大的发光强度。

采用溶剂热法合成了α-NaYF4∶5%Eu3+红色荧光粉, 研究不同退火温度对荧光粉晶体结构、形貌、发光以及显色性能 (CIE)的影响。通过比较退火前后以及不同退火温度下荧光粉的发光性能, 发现退火使得禁戒跃迁5D0→7F0发生, 随着退火温度的升高, Eu3+所有发射峰都得到了相应的增强, 并且相应的CIE更趋向于红色; 但在高温退火时, 纳米晶之间的团聚更加严重, 而且CIE趋向于红色的速度变慢。基于非对称性比率σ的分析, 认为本文中5D0→7F0跃迁是由于Eu3+占据非对称中心格位所致。

为了研究有限长激光脉冲在部分离化等离子体中的传播特性,采用变分法推导出有限长激光脉冲在部分离化等离子体中的参量演化方程,分析了尾波场、相对论自聚焦和部分离化非线性极化强度的影响因素;通过分析焦斑半径和脉冲宽度满足的耦合方程,讨论了横向和纵向尾波场影响下的激光脉冲传播特性.结果表明,由于焦斑半径和脉冲宽度的耦合,激光脉冲在部分离化等离子体中传播必须满足一定条件;在部分离化等离子体中,考虑激光传播时脉冲宽度的变化是有必要的;对给定强度的激光脉冲,等离子体密度不变时,随着电离程度增大,尾波场会进一步增强激光脉冲的自聚焦,其中纵向尾波场比横向尾波场对激光脉冲的自聚焦作用更明显.这一结果对有限长激光脉冲电离诱导自注入及尾波场加速电子的方案具有理论指导意义.

为了研究相对论性强激光与等离子体相互作用时自生磁场的调制不稳定性，从一组考虑了横等离激元波-波、波-粒相互作用和电子相对论效应的非线性动力学控制方程出发，通过线性分析得到了横扰动的色散方程。结果表明，自生磁场由于调制不稳定性，将会坍塌形成小尺度的局域结构。选取适当的参量，计算得到的自生磁场的特征尺度与已有理论模型的结果一致。

从椭圆偏振激光场波包所满足的非线性控制方程出发, 利用场论方法, 构造该非线性方程的拉格朗日密度函数, 得到激光场波包的能量集中具有准粒子特性, 并给出守恒的粒子数、动量和能量。讨论了调制不稳定发展后期的波包坍塌动力学问题, 利用归一化的粒子数密度分布作为权重, 分析了激光场的波包。结果表明,激光场波包的尺度在有限的时间进程中, 将塌缩到一个很小的值, 证明了激光场具有塌缩行径。

为了更完善地研究强的短脉冲激光在次临界密度冷等离子体中传播时的自聚焦现象,采用了包括洛伦兹项和牵连项的更为完整的有质动力形式。通过理论推导可知,牵连项的加入对自聚焦有一定的影响,使得产生自聚焦的非线性效应更强。同时也考虑到在激光达到一定强度的时候,需要计入相对论效应。结果表明,相对论效应的计入虽然增强了体系的非线性度,但与长脉冲激光中的相对论自聚焦效应不一样的是,它减弱了非线性效应对自聚焦的影响。

为了得到激光与等离子体相互作用过程中产生的高能离子的能量谱,采用动力学的方法,对描述各向同性分布的带电粒子的扩散方程——Fokker-Planck方程进行求解,分析了激光等离子体中朗缪尔等离激元对离子的加速以及不同的朗缪尔波湍动谱对实现离子加速的影响。理论得到的高能离子的能量谱呈指数形式衰减;从图像中可以看出,在高能量区域这种指数形式的离子能谱能够跟实验观测的离子能谱很好地吻合。结果表明,朗缪尔等离激元对离子加速的过程中离子加速的实现对朗缪尔波谱的形式有很强的依赖性,只有Kolmogorov谱对离子加速是有效的。

为了研究椭圆偏振激光在等离子体中的调制不稳定性,采用洛伦兹技巧推导出椭圆偏振激光在等离子体中的非线性色散关系,基于横波所满足的非线性控制方程,分析了有限振幅的扰动态引起的调制不稳定性,得到了调制不稳定的时间增长率与扰动态波数之间的函数关系,并对等离子体中不同区域的调制增长率进行了比较。结果表明,激光等离子体的临界面附近的调制不稳定性的时间增长率较激光等离子体中其余位置处更为显著。

为了描绘出激光等离子体临界面处的强朗缪尔湍动，分析了激光等离子体中电磁波、朗缪尔波与离子声波的三波相互作用，采用二维三分量通过快速傅里叶变换方法数值求解萨哈罗夫方程。从图像中可看出，激光与等离子体的相互作用导致横波与朗缪尔波之间出现的能量均分现象和密度空穴。求出了强朗缪尔波的强度和密度空穴的尺度，结果与粒子模拟的预测结果及实验所测数据大致相符。结果表明，数值分析仍是探究强朗缪尔湍动真实物理图像的一个有效途径。