本文關鍵詞：丙醇異構體的光絲非線性光譜傳感技術研究

  更多相關文章： 飛秒激光成絲 激光誘導熒光 超快非線性光學 同分異構體

【摘要】：飛秒激光技術自從1995年誕生以來就引起了廣泛關注,并被科研人員作為研究重點。大功率飛秒激光脈沖在透明介質中傳播時會產生一種自引導的結構,叫做光絲(filament)。傳播距離可達數千米遠,這歸因于它不受瑞利距離的限制。這種光絲的物理起因可歸于光克爾效應引起的自聚焦和強場電離引起的等離子體散焦效應的動態(tài)平衡。光絲中激光強度可達到5×1013 W/cm2。飛秒強激光脈沖在傳播過程中成絲時,其內部有著豐富的非線性效應,例如圓錐輻射、超連續(xù)白光產生、自聚焦以及自散焦等。除此之外,由于激光成絲自身的物理性質,使其在光學前沿領域也有著許多實際應用,如激光引雷放電、人工降雨降雪、大氣污染遠程探測、激光誘導核反應、飛秒激光成絲輔助產生高次諧波和阿秒脈沖等�；瘜W上,同分異構體是一種有相同分子式而有不同原子排列的化合物。同分異構體的組成和分子量完全相同但分子的結構不同,物理性質和化學性質有相似之處,也有不同之處,所以對其研究在化學和毒理學上有重要意義。高強度飛秒激光能夠在空氣中成絲誘導非線性熒光,本文通過這種方法對丙醇蒸氣分子位置異構體進行了遠程分辨。通過測量飛秒光絲激發(fā)產生的正丙醇和異丙醇的蒸氣熒光特性,發(fā)現它們具有相似的熒光光譜,即分子帶CH,C2,CN,但相對強度明顯不同,異構體離化能的不同導致碎片激發(fā)熒光效能的不同,進而導致信號強度的不同,最終達到實驗目的,即用飛秒激光光絲誘導熒光來區(qū)分這兩種丙醇異構體。
【關鍵詞】：飛秒激光成絲 激光誘導熒光 超快非線性光學 同分異構體
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ223.123;TN249
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 飛秒激光簡介9-11
• 1.1.1 激光發(fā)展簡介9-10
• 1.1.2 飛秒激光簡介10-11
• 1.2 飛秒激光的原理11-12
• 1.3 飛秒激光的應用12
• 1.4 飛秒激光成絲簡介12-13
• 1.5 飛秒激光成絲技術應用13-14
• 1.6 小結14-16
• 第二章 飛秒激光成絲理論及相關特性16-26
• 2.1 飛秒激光傳播特性16-23
• 2.1.1 自聚焦效應16-17
• 2.1.2 光子電離17-18
• 2.1.3 群速色散和高階色散效應18-19
• 2.1.4 自相位調制效應19-20
• 2.1.5 等離子體散焦效應20-21
• 2.1.6 自陡峭效應21-23
• 2.2 飛秒激光放大器的理論基礎23-24
• 2.2.1 CPA的理論基礎23-24
• 2.2.2 CPA中窄化效應的解決辦法24
• 2.3 飛秒激光成絲技術誘導熒光理論基礎24-25
• 2.4 小結25-26
• 第三章 飛秒光絲探測實驗裝置及方法26-37
• 3.1 激光系統(tǒng)26-27
• 3.2 ICCD熒光收集系統(tǒng)27-30
• 3.2.1 ICCD簡介27-29
• 3.2.2 Shamrock i303簡介29-30
• 3.2.3 2f-2f成像法30
• 3.3 飛秒光絲探測系統(tǒng)實驗裝置圖30-32
• 3.4 飛秒光絲探測系統(tǒng)對碘單質升華探測結果與分析32-36
• 3.4.1 實驗裝置及背景介紹32-33
• 3.4.2 確定碘蒸氣特征光譜的存在33-34
• 3.4.3 利用延遲法消除空氣干擾34-35
• 3.4.4 碘蒸氣熒光強度隨揮發(fā)路徑的變化35-36
• 3.5 小結36-37
• 第四章 飛秒光絲對丙醇位置異構體的遠程分辨37-46
• 4.1 實驗背景及方法簡介37-38
• 4.2 實驗裝置以及相關參數介紹38
• 4.3 飛秒光絲分辨丙醇異構體實驗結果與討論38-45
• 4.3.1 正丙醇與異丙醇的熒光譜圖39-40
• 4.3.2 消除空氣干擾后純凈光譜圖40-41
• 4.3.3 利用CH/C_2特征熒光峰強度比分辨位置異構體41
• 4.3.4 N_2分子、CH和C_2自由基熒光壽命的實驗與分析41-42
• 4.3.5 時間分辨熒光光譜42-44
• 4.3.6 空間分辨熒光光譜圖44-45
• 4.4 小結45-46
• 第五章 總結和展望46-48
• 參考文獻48-55
• 作者簡介55-56
• 致謝56-57

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