飛秒脈沖激光在空氣中傳輸所形成的等離子體通道在激光引雷和大氣遙感等潛在應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)引起國內(nèi)外科研人員的廣泛關(guān)注。其中,等離子體通道的長度、電離度以及壽命等關(guān)鍵參數(shù)仍是目前的熱點研究問題。近年來,研究人員分別采用外加電場、ns-fs、fs-fs以及飛秒脈沖序列在延長通道的壽命方面均取得了一定的效果,然而距離實際應(yīng)用仍有較大的差距。本文擬通過采用外加強磁場影響等離子體通道的方法,對通道內(nèi)等離子體的熒光輻射光譜特性以及超連續(xù)光譜進行測量,并對等離子體的壽命進行研究,探討可能的物理機制。本文對0~2.0 T外磁場條件下飛秒激光等離子體的前向超連續(xù)光譜和側(cè)向熒光輻射光譜進行實驗測量研究。首先,通過積分球?qū)Φ入x子體的前向光譜測量研究表明,在無磁場情況下飛秒脈沖能量從0.25到1.5 mJ增加的過程中,超連續(xù)譜的強度逐漸增強,且不斷向短波方向展寬達到約450 nm位置;外加1.0、2.0 T磁場后,等離子體超連續(xù)光譜的強度和展寬較無磁場的情況并沒有出現(xiàn)明顯的變化。其次,用ICCD光譜儀對等離子體通道的側(cè)向光譜進行的時間分辨測量結(jié)果顯示:外加磁場后,通過調(diào)整磁場與激光方向的夾角發(fā)現(xiàn)在演化初期的等離子體... 

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 前言
    1.1 激光技術(shù)概述
    1.2 飛秒激光等離子體通道概述
    1.3 飛秒激光等離子體通道光譜特性國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 飛秒激光等離子體通道壽命國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.5 研究背景和意義
    1.6 本文內(nèi)容安排
2 飛秒激光成絲相關(guān)理論
    2.1 自聚焦效應(yīng)和等離子體的產(chǎn)生
    2.2 自散焦效應(yīng)
    2.3 自相位調(diào)制
    2.4 飛秒激光等離子體內(nèi)粒子碰撞
        2.4.1 電子與分子的碰撞
        2.4.2 電子與分子離子的碰撞
        2.4.3 電子與離子的碰撞
        2.4.4 離子與分子的碰撞
    2.5 飛秒激光等離子體的光譜輻射
    2.6 磁場中帶電粒子的運動
    2.7 光絲中存在的若干非線性效應(yīng)
        2.7.1 超連續(xù)白光
        2.7.2 太赫茲輻射
    2.8 飛秒激光等離子體通道的應(yīng)用
    2.9 本章小結(jié)
3 飛秒激光等離子體前向光譜特性研究
    3.1 實驗儀器介紹
    3.2 實驗裝置
    3.3 激光能量對前向超連續(xù)輻射特性的影響研究
    3.4 外加磁場對前向超連續(xù)輻射特性的影響研究
    3.5 本章小結(jié)
4 飛秒激光等離子體側(cè)向光譜特性研究
    4.1 實驗裝置
    4.2 飛秒激光等離子體側(cè)向光譜指認(rèn)
    4.3 激光能量對側(cè)向光譜輻射特性的影響研究
    4.4 采集門寬對側(cè)向光譜輻射特性的影響研究
    4.5 外加磁場對側(cè)向光譜輻射特性的影響研究
        4.5.1 有無磁場作用對側(cè)向光譜輻射強度的影響
        4.5.2 磁場旋轉(zhuǎn)角度對側(cè)向光譜輻射強度的影響
        4.5.3 磁場旋轉(zhuǎn)角度對側(cè)向光譜輻射壽命的影響
        4.5.4 磁場強度對側(cè)向光譜輻射強度的影響
        4.5.5 磁場強度對側(cè)向光譜輻射壽命的影響
    4.6 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
[1]磁約束飛秒激光誘導(dǎo)銅等離子體特性研究[J]. 許東華,宋超,趙上勇,高勛,林景全.  光子學(xué)報. 2018(08)
[2]磁空混合約束激光誘導(dǎo)Cu等離子體光譜特性[J]. 李百慧,高勛,宋超,林景全.  物理學(xué)報. 2016(23)
[3]磁場對激光等離子體特性的影響[J]. 蘭慧.  江漢大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(03)
[4]磁場約束下激光誘導(dǎo)等離子體光譜強度演化研究[J]. 李丞,高勛,劉潞,林景全.  物理學(xué)報. 2014(14)
[5]飛秒激光成絲過程中由等離子體光柵引起的超連續(xù)譜增強與轉(zhuǎn)移[J]. 張宗昕,許榮杰,宋立偉,王丁,劉鵬,冷雨欣.  物理學(xué)報. 2012(18)
[6]空氣中飛秒激光等離子體熒光輻射光譜研究[J]. 郭凱敏,高勛,郝作強,魯毅,孫長凱,林景全.  物理學(xué)報. 2012(07)
[7]飛秒激光等離子體單絲導(dǎo)電性能的空間分辨研究[J]. 郭凱敏,高勛,薛念亮,趙振明,李海軍,魯毅,林景全.  物理學(xué)報. 2011(10)
[8]磁約束核聚變關(guān)鍵能量轉(zhuǎn)換部件的磁流體力學(xué)研究[J]. 倪明玖.  力學(xué)與實踐. 2010(05)
[9]磁約束核聚變托卡馬克等離子體與壁相互作用研究進展[J]. 呂廣宏,羅廣南,李建剛.  中國材料進展. 2010(07)
[10]大型客機防雷擊技術(shù)研究[J]. 范瑞敏,胡宇群,喬新.  江蘇航空. 2010 (01)

博士論文
[1]飛秒激光在空氣、水溶液中的傳輸和成絲的光譜特性研究[D]. 李賀.吉林大學(xué) 2018
[2]飛秒激光在空氣中傳播和成絲的光譜特性研究[D]. 李蘇宇.吉林大學(xué) 2016
[3]激光誘導(dǎo)等離子體的動力學(xué)研究[D]. 李玉.吉林大學(xué) 2009

碩士論文
[1]磁約束下組合脈沖激光誘導(dǎo)等離子體膨脹動力學(xué)研究[D]. 李奇.長春理工大學(xué) 2016
[2]飛秒激光在溶液中非線性傳輸產(chǎn)生超連續(xù)輻射研究[D]. 金梓.長春理工大學(xué) 2013



本文編號：3732645