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(guó)內(nèi)外科研人員的廣泛關(guān)注。其中,等離子體通道的長(zhǎng)度、電離度以及壽命等關(guān)鍵參數(shù)仍是目前的熱點(diǎn)研究問(wèn)題。近年來(lái),研究人員分別采用外加電場(chǎng)、ns-fs、fs-fs以及飛秒脈沖序列在延長(zhǎng)通道的壽命方面均取得了一定的效果,然而距離實(shí)際應(yīng)用仍有較大的差距。本文擬通過(guò)采用外加強(qiáng)磁場(chǎng)影響等離子體通道的方法,對(duì)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(jìn)行測(cè)量,并對(duì)等離子體的壽命進(jìn)行研究,探討可能的物理機(jī)制。本文對(duì)0~2.0 T外磁場(chǎng)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量研究。首先,通過(guò)積分球?qū)Φ入x子體的前向光譜測(cè)量研究表明,在無(wú)磁場(chǎng)情況下飛秒脈沖能量從0.25到1.5 mJ增加的過(guò)程中,超連續(xù)譜的強(qiáng)度逐漸增強(qiáng),且不斷向短波方向展寬達(dá)到約450 nm位置;外加1.0、2.0 T磁場(chǎng)后,等離子體超連續(xù)光譜的強(qiáng)度和展寬較無(wú)磁場(chǎng)的情況并沒(méi)有出現(xiàn)明顯的變化。其次,用ICCD光譜儀對(duì)等離子體通道的側(cè)向光譜進(jìn)行的時(shí)間分辨測(cè)量結(jié)果顯示:外加磁場(chǎng)后,通過(guò)調(diào)整磁場(chǎng)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(yè)數(shù)】：56 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 飛秒激光等離子體通道壽命國(guó)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(chǎng)中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)
    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(shí)驗(yàn)儀器介紹
    3.2 實(shí)驗(yàn)裝置
    3.3 激光能量對(duì)前向超連續(xù)輻射特性的影響研究
    3.4 外加磁場(chǎng)對(duì)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(shí)驗(yàn)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(duì)側(cè)向光譜輻射特性的影響研究
    4.4 采集門寬對(duì)側(cè)向光譜輻射特性的影響研究
    4.5 外加磁場(chǎng)對(duì)側(cè)向光譜輻射特性的影響研究
        4.5.1 有無(wú)磁場(chǎng)作用對(duì)側(cè)向光譜輻射強(qiáng)度的影響
        4.5.2 磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)角度對(duì)側(cè)向光譜輻射強(qiáng)度的影響
        4.5.3 磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)角度對(duì)側(cè)向光譜輻射壽命的影響
        4.5.4 磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)側(cè)向光譜輻射強(qiáng)度的影響
        4.5.5 磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)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(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介


【參考文獻(xiàn)】：
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(bào). 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(bào). 2016(23)
[3]磁場(chǎng)對(duì)激光等離子體特性的影響[J]. 蘭慧.  江漢大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(03)
[4]磁場(chǎng)約束下激光誘導(dǎo)等離子體光譜強(qiáng)度演化研究[J]. 李丞,高勛,劉潞,林景全.  物理學(xué)報(bào). 2014(14)
[5]飛秒激光成絲過(guò)程中由等離子體光柵引起的超連續(xù)譜增強(qiáng)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(bào). 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(qiáng),魯毅,孫長(zhǎng)凱,林景全.  物理學(xué)報(bào). 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(bào). 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(shí)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(jìn)展[J]. 呂廣宏,羅廣南,李建剛.  中國(guó)材料進(jìn)展. 2010(07)
[10]大型客機(jī)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(dòng)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(dòng)力學(xué)研究[D]. 李奇.長(zhǎng)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(zhǎng)春理工大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3732645