上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093
一定强度的飞秒激光聚焦于空气能生成空气等离子体并诱导生成冲击波。为了观察该冲击波传播特性，引入了超快时间分辨涡旋滤波成像技术，并对观测到的冲击波动力学过程进行了分析。实验探测到泵浦能量为1.5 mJ的飞秒激光经过透镜聚焦到空气中产生等离子体空气冲击波，分析了在3~15 μs时间段冲击波的动态演化过程。结果表明，飞秒激光等离子体空气冲击波在传输时以不对称的球形形状向外扩散，且沿着激光传播方向的传播速度与背着激光传播方向的传播速度不同，分别为372 m/s和341 m/s。这一观察结果与传统的点爆炸模型的对称情形不同，尝试对该不对称动力学过程进行了合理解释。
超快时间分辨成像 涡旋滤波 空气等离子体 冲击波 ultrafast time-resolved vortex filter air plasma shock wave
1 南开大学 泰达应用物理研究院, 物理科学学院, 天津 300071
2 天津财经大学 数学经济研究中心, 天津 300222
系统介绍了几种基于瞬态光克尔效应的超快光学快门技术, 包括传统的光克尔双折射快门技术, 瞬态光栅快门技术, 以及利用瞬态克尔透镜效应的光学快门技术。这些技术都是在泵浦-探测的实验配置基础上, 利用门控光对克尔介质折射率的瞬态调制导致的信号光的相位(偏振态)、传播方向或光束发散角等光学特性的改变实现对信号光的超快时间分辨测量。对比讨论了这些超快快门技术的工作原理和实验配置, 结果表明瞬态光束偏折快门技术相比其他快门技术具有无偏振配置要求、无相位匹配条件、超宽带光谱响应范围的特点, 在光与物质相互作用的超快动力学研究中具有更为广阔的应用前景。
光克尔效应 光开关 超快时间分辨光谱 光克尔透镜效应 瞬态光束偏折效应 optical Kerr effect optical gating ultrafast time-resolved spectrum optical Kerr lens effect transient beam deflection effect 强激光与粒子束
2016, 28(10): 101005
1 西南科技大学-中国工程物理研究院激光聚变研究中心 极端条件物质特性联合实验室， 四川 绵阳 621010
2 中国工程物理研究院 研究生部, 北京 100088
3 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
采用超快时间分辨阴影成像技术研究了纳秒激光诱导损伤熔石英玻璃前后表面和体内的动力学过程，对比分析了前后表面和体内的损伤差异及损伤机制。在前表面，观察了空气和材料中的等离子体和冲击波的产生与发展过程；亚纳秒激光辐照下，前表面材料内观察到三个应力波，并观察到材料体内的损伤过程。在后表面，除观察到冲击波的产生与发展过程，还观察到表面物质的烧蚀去除与喷发过程。在材料内部，损伤由自聚焦和点缺陷吸收两种机制主导，而且点缺陷吸收诱导材料体内损伤有时间先后顺序。
激光诱导损伤 熔石英 超快时间分辨 阴影图像 laser induced damage fused silica ultrafast time-resolved shadowgraph 强激光与粒子束
2013, 25(11): 2882
中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
超快中子探测器是ICF聚变反应速率测量系统的核心部件。利用蒙特卡罗粒子输运工具包Geant4模拟了一种超快中子探测器BC-422型闪烁探测器的中子探测过程, 计算出了几种厚度的BC-422型闪烁体的探测效率、输出光信号强度和时间分辨力；对比了闪烁体的2种不同反射表面对输出光信号强度和时间分辨力的影响。计算的结果显示: 设计适当的BC-422型闪烁探测器能够测量的最低中子产额在108量级, 对DT中子的信号时间分辨力好于20 ps, 对DD中子的信号时间分辨力达到30 ps, 能够用于大型激光装置及其原型的聚变反应速率测量。
核探测 聚变反应速率测量 塑料闪烁探测器 蒙特卡罗方法 超快时间分辨力 nuclear detection fusion reaction-rate measurements scintillator Monte Carlo method ultra fast temporal resolution
1 北京师范大学,射线束技术与材料改性教育部重点实验室,北京,100875
2 北京师范大学低能核物理研究所,北京,100875
3 北京市辐射中心,北京,100875
4 中国科学技术大学国家同步辐射实验室,合肥,230029
5 中国科学院,高能物理研究所同步辐射实验室,北京,100049
6 Department of Chemistry,University of California,Irvine,CA 92697,USA
为了将整体多毛细管X光透镜应用到扩展X射线吸收精细结构分析技术中,对整体多毛细管X光透镜的功率密度增益、光斑稳定性、高能滤波性质等进行了系统表征.通过实验可知,利用基于整体多毛细管X光透镜的扩展X射线吸收精细结构分析设备可对样品进行微区分析,其空间分辨为25 μm左右;利用整体多毛细管X光透镜会聚激光等离子体发出的X射线进行超快时间分辨扩展X射线吸收精细结构分析时,透镜的功率密度增益约为3 000.实验结果证明,整体多毛细管X光透镜可以改善扩展X射线吸收精细结构分析设备的性能.
毛细管X射线光学器件 扩展X射线吸收精细结构 微区扩展X射线吸收精细结构 超快时间分辨扩展X射线吸收精细结构 capillary X-ray optics EXAFS micro-EXAFS ultrafast time-resolved EXAFS 光学 精密工程
2007, 15(12): 1808
