采用LiF探测器堆测量了飞秒激光-薄膜靶相互作用中超热电子产生的剂量。根据电子在LiF中的质量碰撞阻止本领，理论上计算出了超热电子的能量分布；在相同实验条件下，数值模拟结果与实验测量结果较好地一致，证明了实验测量的可靠性。理论分析显示，共振吸收是激光-薄膜靶相互作用中电子加速的主要机制。

采用不同量程的电子谱仪与LiF热释光探测器相配合,测量了飞秒激光-等离子体相互作用中产生的快电子能量分布.结果显示快电子能量分布的一致性和多个重要特征与国外同类实验和计算机模拟结果相似.快电子能谱在低能处产生凹陷是由于冷电子的回流产生的;几种加速机制共同作用是能谱在100～350 keV范围内出现平台的原因;快电子的有效温度较好地满足共振吸收的温度定标律是由于反射激光加速与共振吸收机制均是通过朗道阻尼或波破对电子进行加速的.

在激光能量130 mJ(靶面),脉宽60 fs,波长800 nm,对比度1∶10^-6,激光与靶法线成45°夹角,P偏振,靶面激光峰值功率密度约为7.0×10¹⁷ W·cm^-2,无预脉冲的条件下,采用电子谱仪与经γ标准源标定的LiF热释光探测器(TLD)相配合,测量了飞秒激光-薄膜靶相互作用中产生的超热电子能谱.根据所测的能谱,推算出超热电子的产额和激光能量转化为超热电子能量的效率,在靶法线方向分别为1.19×10¹⁰/sr和4.55%/sr,在激光反射方向分别为1.83×10⁹/sr和0.76%/sr.结果显示,不同方向的超热电子产额和激光转化效率有所不同,原因在于激光-等离子体相互作用产生的超热电子构成各向异性的分布.

介绍了利用3TW/60fs钛宝石超短超强激光与20μm铜薄膜靶相互作用的实验.实验观测到质子束的角分布随激光功率密度有所变化.在较高的功率密度(～1×10¹⁸W/cm²)时,观测到环状的质子束分布,发散角较大.在较低的激光功率密度(～2×10¹⁷W/cm²)时,质子束发散角减小,质子束出现成丝现象.质子束的角分布实际上反映了从靶前输运到靶背的超热电子电流横向分布.在输运过程中,由于Weibel不稳定性会使超热电子电流出现空心化并最后破裂成丝.

用3TW超短超强激光器进行了激光与固体靶相互作用实验.采用电子角分布仪和LiF热释光探测器探测了超热电子的角分布.测量结果显示:能量较高的电子发射的定向性好于能量较低的电子;能量较低的电子呈溅射状发射;能量较高的电子发射出现两个尖锐的发射峰,其中,激光反射方向的超热电子发射峰则由反射激光、有质动力径向分量、侧向拉曼散射等加速机制共同作用的结果,靠近靶法线方向的超热电子发射峰是由其振吸收机制产生,且理论预言与实验结果相吻合.

在20TW激光器上进行了超短超强激光与金属Cu膜靶的相互作用实验,当靶厚度不同时,采用CR39核径迹探测器测量了质子发射的空间分布和产额;使用Thomson磁谱仪测量了靶背法线方向质子束的能量分布.测量结果表明:质子产额为10⁵～10⁶每发;质子束沿靶背法线方向发射,与入射激光方向无关,并且存在较小的发射立体角,在一定能量处出现截止,截止能量的大小与靶厚度有关.

报道了在3TW飞秒激光器上完成的激光-等离子体相互作用过程中产生的超热电子的能谱测量结果.能谱测量显示:在较低的能段,超热电子能谱先是呈现一个局部的平台,然后迅速衰减,呈现非类麦克斯韦分布,这是由于几种加热机制共同作用,其中占主导地位的是反射激光对电子的加速;在较高的能段,超热电子能谱呈类麦克斯韦分布,拟合的温度远远高于已知的温度定标律给出的温度,其原因在于超热电子分布的高能尾部本身的抬高和激光的自聚焦及成道.

利用星光-II激光装置以较低泵浦功率密度获得了类Ne铬X射线激光,并以此为探针光建立了莫尔条纹偏折装置,获得了清晰的静态X射线激光莫尔条纹.介绍了实验方法,给出了实验结果,并对结果进行了讨论.