1 国防科技大学理学院，湖南 长沙 410073
2 中国工程物理研究院激光聚变研究中心，等离子体物理重点实验室，四川 绵阳 621900
3 中国工程物理研究院研究生院，北京 100193
太赫兹波为高能量密度物质提供了独一无二的诊断手段，但在大型高能量密度装置上实现极端条件下物质状态的太赫兹时域光谱诊断技术仍面临巨大挑战。本文报道了在低重复频率、高能量激光装置上开展的光脉冲泵浦-太赫兹探测实验。利用钛宝石飞秒激光器输出焦耳量级的单发脉冲，单发脉冲经磷酸二氢钾倍频后加热30 nm厚自支撑金膜，产生均匀的温稠密金等离子体；同时，将大孔径铌酸锂晶片通过光整流产生的单脉冲能量为7 μJ的太赫兹脉冲作为探测光，利用金属阶梯镜实现了单发太赫兹波形探测，获得了温稠密金在太赫兹波段的时间分辨的电导率数据，为检验双温模型中电子-离子耦合系数等关键参数的准确性提供了新基准。
超快光学 太赫兹时域光谱 单发泵浦-探测 极端物态诊断 电导率 中国激光
2023, 50(17): 1714013
Author Affiliations
Abstract
1 Department of Physics, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China
2 Department of Physics, Graduate School of China Academy of Engineering Physics, Beijing 100193, China
We experimentally demonstrate third-harmonic generation (THG) in gases ionized by a femtosecond laser pulse superimposed on its second-harmonic (SH). The mechanism of THG has been investigated, and it demonstrates that a third-order nonlinear process dominates at low pump intensity. Asymmetric third-harmonic (TH) spectra are observed at different time delays in two color fields, which are attributed to the process of the four-wave mixing (FWM) of the broad spectrum of pump pulses. A joint measurement on the terahertz (THz) and the TH is performed. It reveals that the optimized phase for the THG jumps from 0 to as the pump intensity increases, which is different from the THz being a constant, and indicates that the THG arises from the nonlinearity of the third-order bound electrons to the tunnel-ionization current.
third-harmonic generation THz Chinese Optics Letters
2023, 21(5): 050201
1 西南石油大学 机电学院, 成都 610050
2 国防科学技术大学 理学院, 长沙 410073
3 湖南稀土金属材料研究院, 长沙 410014
提出了粗糙阴极的气体火花开关击穿模型, 通过粗糙层厚度和场强增强系数对阴极粗糙度进行了描述, 利用概率论研究开关的击穿情况, 分析了气体压强对粗糙阴极气体火花开关稳定性、击穿场强随气压的变化曲线以及开关绝缘恢复速度的影响, 研究发现当阴极相对于电子平均自由程足够粗糙时, 开关具有最佳的稳定性, 当阴极粗糙结构尺度与电子平均自由程相当时, 开关具有最佳的绝缘恢复特性。
气体火花开关 粗糙度 击穿概率 稳定性 重复频率特性 spark gap switch roughness breakdown probability stability repetition property
国防科学技术大学,光电科学与工程学院,长沙,410073
高温气体的冷却对火花隙开关的重复运行具有重要的影响.利用流体方程、热传导方程和理想气体状态方程构建的方程组,对火花隙开关中高温气体冷却的过程进行了数值模拟.分析了气体导热系数、粘性系数、对流及气体压强等要素对气体冷却速度的影响,得到了气体冷却的基本规律:火花隙开关内气体的冷却以传导为主;若不采用其他手段,气体在十几ms内冷却较困难;对流的作用经数十ms后才显著;气体的粘性系数对气体冷却的影响可以忽略.可以通过选用导热系数高的气体,优化电极结构或采用吹气方法提高气体冷却速度的办法.
火花隙开关 重复运行 气体冷却 数值模拟
