高健 1,2,*吴健 1,2
作者单位
摘要
1 华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室,上海 200241
2 华东师范大学重庆研究院精密光学重庆市重点实验室,重庆 401121
超短强激光脉冲与物质相互作用产生的高次谐波辐射是一种相干的极紫外或软X射线光源,并且在时间上还是阿秒脉冲串。在不同介质中探寻更有效的高次谐波产生方案一直是研究热点。利用飞秒激光烧蚀低密度等离子体羽可将高次谐波扩展到几乎任何固体材料,极大地丰富了媒介的选择性。由于某些材料的等离子体内低电离态离子共振跃迁频率与谐波波长存在匹配,使得在极紫外波段特定阶次谐波表现出明显的共振增强效应,从而能够获得强单色的高次谐波辐射。结合纳米颗粒的近场增强效应和较大的电子回撞截面,极紫外波段的高次谐波转换效率可以进一步得到提高。激光等离子体高次谐波有望产生高脉冲能量、增强阶次可调和高重复频率的相干极紫外辐射。综述单阶谐波共振增强效应的产生原理和研究进展,分析各种优化方法和光场调控手段,并对未来的发展趋势进行展望。
非线性光学 高次谐波 低密度等离子体 共振增强 极紫外波段 
中国激光
2024, 51(7): 0701004
作者单位
摘要
1 上海大学微电子学院,上海 200072
2 中国科学院上海光学精密机械研究所薄膜光学实验室,上海 201800
3 中国科学院上海光学精密机械研究所强激光材料重点实验室,上海 201800
自支撑薄膜滤片是极紫外波段重要的透射式光学元件。为获得13.5 nm极紫外高透射率滤片,本文选用硅(Si)作为膜层材料,通过脉冲直流磁控溅射在可溶性衬底沉积厚度为50 nm的Si单层膜,并成功制备了自支撑Si薄膜滤片样品。利用X射线反射、扫描电镜、同步辐射装置等测试手段分别对样品膜厚、形貌以及光学性能进行了表征,结果表明,50 nm厚的Si滤片在13.5 nm处透射率达到86.02%。进一步通过检测样品组分,结合IMD软件计算并分析了滤片氧化程度,解释了其在12.5~20 nm波段理论透射率与测量值之间存在差异的原因。该研究成果将极大地拓宽此类高透射率Si滤片在极紫外光学工程领域的应用前景。
极紫外波段 高透射率 自支撑滤片  薄膜 氧化 
光学学报
2023, 43(19): 1936001
姚黎明 1,2,*张凌 3许棕 4,5杨秀达 6[ ... ]胡立群 3
作者单位
摘要
1 中国科学院技术生物与农业工程研究所, 安徽 合肥 230026
2 中国科学院大学合肥物质科学研究院, 安徽 合肥 230026
3 中国科学院等离子体物理研究所, 安徽 合肥 230026
4 深圳大学光电工程学院, 广东 深圳 518060
5 光电子器件系统(教育部/广东省)重点实验室, 广东 深圳 518060
6 中国科学技术大学研究生院科学岛分院, 安徽 合肥 230026
介绍了东方超环(experimental advanced supereonducting tokamak, EAST)托卡马克上的两套快速极紫外(EUV)光谱仪系统波长的原位标定方法、 结果及其应用。 这两套谱仪均为掠入射平场谱仪, 时间分辨均为5 ms·frame-1。 两套谱仪分别工作在20~500和10~130 的波段范围, 由步进电机控制探测器在焦平面上移动实现整个观测波段上的波长扫描。 利用这两套谱仪系统观测极紫外波段光谱, 计算EAST中低-高Z杂质离子特征线辐射强度随时间的演化, 监测和研究等离子体中杂质的行为。 高Z杂质尤其是钨、 钼等金属元素, 发出的EUV波段光谱的构成非常复杂, 准确识谱对谱仪精确的波长测量能力以及谱分辨能力要求很高, 因此精确的波长标定是识别钨、 钼等高Z杂质谱线以及研究它们行为的最关键的技术之一。 利用EAST等离子体中类氢到类铍的低、 中Z杂质的特征谱线以及它们的二阶甚至三阶谱线, 结合谱仪系统的色散能力, 对这两套快速极紫外光谱仪的波长进行了精确的原位标定。 用于波长标定的杂质谱线有O Ⅷ 18.97 , O Ⅶ 21.60 , C Ⅵ 33.73 , Li Ⅲ 113.9 , Li Ⅲ 135.0 , Li Ⅱ 199.28 , Ar ⅩⅤ 221.15 , He Ⅱ 256.317 , He Ⅱ 303.78 , Ar ⅩⅥ 353.853 及C Ⅳ 384.174 等。 利用波长标定的结果对观测到的EUV光谱进行谱线识别, 两套谱仪观测到的绝大多数谱线波长与美国技术标准局(National Institute of Standards and Technology, NIST)数据库的标准波长相差分别小于0.08和0.03 。 开发了谱仪波长原位标定程序模块, 将这个模块内嵌到谱仪数据实时上传的交互式软件中, 实现了全谱数据以及特征谱线强度随时间演化数据的实时处理和上传。 同时利用开发的全谱分析交互式软件以及EAST上的数据查看软件, 最终实现了快速EUV谱仪自采数据的准实时分析、 读取和查看。
EAST托卡马克 极紫外波段(EUV)光谱仪 波长标定 钨光谱 EAST Extreme Ultraviolet (EUV) spectrometer Wavelength calibration Tungsten spectra 
光谱学与光谱分析
2019, 39(8): 2645
作者单位
摘要
中国科学院等离子体物理研究所, 安徽 合肥 230026
磁约束等离子体中杂质(特别是高Z杂质)的存在将大大增强等离子体辐射功率损失, 破坏等离子体的约束性能。 杂质行为的定量研究首先要求对杂质测量的光谱诊断系统进行绝对强度标定, 获得灵敏度响应曲线。 介绍了EAST托卡马克上的快速极紫外光谱仪系统绝对强度的原位标定方法。 在波长范围20~150 内, 通过对比极紫外(EUV)波段连续轫致辐射强度的计算值和测量值得到光谱仪的绝对强度标定。 在此过程中, 首先由(523±1) nm范围内可见连续轫致辐射强度的绝对测量值计算出有效电荷数Zeff, 进而结合电子温度和密度分布计算EUV波段连续轫致辐射强度; EUV波段连续轫致辐射强度的测量值即为不同波长处探测器的连续本底计数扣除背景噪声计数值。 对于较长波段范围130~280 , 通过对比等离子体中类锂杂质离子(Fe23+, Cr21+, Ar15+)和类钠杂质离子(Mo31+, Fe15+)发出的共振谱线对(跃迁分别为1s22s 2S1/2—1s22p 2P1/2, 3/2及2p63s 2S1/2—2p63p 2P1/2, 3/2)强度比的理论和实验值进行相对强度标定。 其中共振谱线对强度比的理论值由辐射碰撞模型计算得到, 模型中处在各个能级的离子数主要由电子碰撞激发, 去激发以及辐射衰变三个过程决定。 两种方法相结合, 实现了光谱仪20~280 范围的绝对强度标定。 考虑轫致辐射、 电子温度及电子密度的测量误差, 绝对标定误差约为30%。 在绝对标定的基础上, 我们对杂质特征谱线强度进行绝对测量, 并将测量结果与杂质输运程序结合ADAS(Atomic Data and Analysis Structure)原子数据库计算得到的模拟值进行比较, 进而估算等离子体中的杂质浓度。
EAST托卡马克 极紫外波段(EUV)光谱仪 绝对标定 轫致辐射 共振谱线对 EAST Extreme Ultraviolet (EUV) spectrometer Bremsstrahlung The absolute calibration The relative calibration The branching ratio 
光谱学与光谱分析
2018, 38(4): 1262
作者单位
摘要
中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
考虑极紫外波段空间相机尚无合适的辐射定标方法和装置, 本文提出了适用于该波段的小目标成像辐射定标方法并基于该方法在实验室建立了辐射定标装置。提出的标定方法首先使用标准传递探测器标定小目标的辐射亮度; 然后, 用待定标相机中心视场对该小目标成像, 获得中心视场部分的辐射强度响应度; 最后, 通过调整转动结构使不同视场对该小目标成像, 得到不同区域的辐射强度响应度。构建的辐射定标装置由光源系统、标准传递探测器、真空罐及四维运动转台等组成。光源系统包括空心阴极光源、极紫外掠入射单色仪、准直反射镜, 能够出射工作波段的准直光束; 标准传递探测器标定出光束照度并计算得到小目标的辐射强度; 运动平台使相机能够以不同视场角对小目标成像, 测得不同视场的辐射强度响应度。利用该装置对一台极紫外相机进行了辐射定标实验, 并进行了误差源分析。实验结果表明该装置的定标精度优于15%, 能够实现整机状态下的辐射定标。
空间相机 辐射定标 小目标成像 标准传递探测器 极紫外波段 space camera radiation calibration small target imaging standard transfer detector extreme ultraviolet band 
光学 精密工程
2016, 24(5): 1036
作者单位
摘要
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所 应用光学国家重点实验室,长春 130033
2 中国科学院 研究生院,北京100039
3 江苏大学 材料学院,江苏 镇江212013
为了检验应用在极紫外波段空间太阳望远镜上Al滤光片在空间辐照环境下透过率的变化情况,用能量100 keV,剂量为6×1011/mm2的质子束对其进行辐照,利用透射电子显微镜分析了质子辐照前后滤光片的微观结构。实验结果表明:由于质子辐照使滤光片受质子侵蚀后,Al原子被击出发生质量损失,表面形态发生了变化,造成滤光片变薄,从而导致透过率由辐照前的12.1%增大到15.0%,且滤光片的薄厚分布不均匀使透过率曲线出现了次级峰,造成其光学性能的退化。
质子辐照 滤光片 透过率 极紫外波段 proton irradiation filter transmittance extreme-ultraviolet waveband 
强激光与粒子束
2009, 21(6): 931

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