電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到相對(duì)論強(qiáng)度的激光脈沖與氣體或固體相互作用時(shí),可以在亞微米至厘米的尺度內(nèi)產(chǎn)生能量MeV至GeV量級(jí)、脈寬飛秒至阿秒量級(jí)的電子束團(tuán)。不同性質(zhì)的電子束團(tuán)可以在等離子體自生場(chǎng)、激光電磁場(chǎng)等不同尺度、強(qiáng)度的外場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)、振蕩,產(chǎn)生多種具有獨(dú)特性質(zhì)的相干X射線輻射源,如脈寬飛秒量級(jí)的湯姆遜散射光源、脈寬阿秒量級(jí)的極紫外高次諧波源等。源尺寸極小的X射線源具有空間相干性,可以用于輕材料的相襯成像。具有時(shí)間相干性的X射線源具有極高的亮度,可以實(shí)現(xiàn)瞬態(tài)過程的單發(fā)動(dòng)態(tài)探測(cè)。其中光子能量數(shù)十keV至數(shù)MeV的湯姆遜散射光源可以應(yīng)用于輕材料的相襯成像、高Z材料的無損透射檢測(cè)、激光-等離子體相互作用瞬態(tài)過程診斷及其他飛秒、皮秒尺度的超快過程探測(cè)、以及高Z元素同位素的核共振熒光激發(fā)研究等。高亮度的相干X射線源可以用于高分辨的材料全息成像、有機(jī)材料超快動(dòng)態(tài)探測(cè)等。同時(shí)激光驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生的輻射源天然的與驅(qū)動(dòng)激光時(shí)間同步,因此結(jié)合同一臺(tái)激光器產(chǎn)生的湯姆遜散射光源以及阿秒脈沖源,可以建立時(shí)間分辨達(dá)到飛秒至阿秒量級(jí)的泵浦探測(cè)手段,為原子內(nèi)部超快電子動(dòng)力學(xué)、生物分子的輻照損傷機(jī)制研究、“空心原子”能量轉(zhuǎn)移機(jī)制研究等基礎(chǔ)科研... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：116 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖２．１靜止電子在激光脈沖作用下的軌跡、加速度、能量演化

第２章基于超短超強(qiáng)激光的輻射源物理模型介紹??的電子軌跡及能量、加速度的時(shí)間演化如Ｈｇ．?２．２，其中各條曲線代表的物理量??與Ｆｉｇ．?２．１中相同。電子沿ｚ軸從右向左運(yùn)動(dòng)，／?＝?２．４６。電子軌跡如Ｆｉｇ．?２．２（ａ）??所示，由于初速度的存在，電子將會(huì)在激光場(chǎng)中繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間，出現(xiàn)了與??Ｆｉｇ．?２．１（ａ）中軌跡不一樣的結(jié)果。Ｆｉｇ．?２．２（ｂ）顯示，由于電子初速度的存在，電子??能量與加速度之間的相位差發(fā)生了微小的改變，使加速度達(dá)到最大值時(shí)，電子不??再是靜止?fàn)顟B(tài)。??Ａ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ??？１＾５?０??＿?ｚ?（ｕｍ）??－?ｆ?㈨?Ａ?Ｊ?ｆ???）：???Ｊ?１?ｉ５??－唏■?＇?ｔ（；ｓ）?－??圖２．２靜止電子在激光脈沖作用下的軌跡、加速度、能量演化。??比較上述兩種條件下電子輻射功率隨時(shí)間的變化情況，如Ｆｉｇ．?２．３所示�？�??以明顯觀察到，當(dāng)電子具有與激光反向的初速度時(shí)，輻射功率相比靜止的電子提??高了?３個(gè)數(shù)量級(jí)以上。??＿???ｙ＝１??１０＇３３?ｒ??；＾ｖ＝２．４６??１０＇３４ｒ?，?／?＼?／??￡１０－３５ＨＶ?Ｖ?Ｖ??１０?３６?‘?”?＇？?ｙＴ＼?／??二：ＬＭ，?Ｙ．??１Ｕ?５０?１００??ｔ（ｆｅ）??圖２．３不同初速度的電子的輻射功率演化。??９??

第２章基于超短超強(qiáng)激光的輻射源物理模型介紹??的電子軌跡及能量、加速度的時(shí)間演化如Ｈｇ．?２．２，其中各條曲線代表的物理量??與Ｆｉｇ．?２．１中相同。電子沿ｚ軸從右向左運(yùn)動(dòng)，／?＝?２．４６。電子軌跡如Ｆｉｇ．?２．２（ａ）??所示，由于初速度的存在，電子將會(huì)在激光場(chǎng)中繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間，出現(xiàn)了與??Ｆｉｇ．?２．１（ａ）中軌跡不一樣的結(jié)果。Ｆｉｇ．?２．２（ｂ）顯示，由于電子初速度的存在，電子??能量與加速度之間的相位差發(fā)生了微小的改變，使加速度達(dá)到最大值時(shí)，電子不??再是靜止?fàn)顟B(tài)。??Ａ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ??？１＾５?０??＿?ｚ?（ｕｍ）??－?ｆ?㈨?Ａ?Ｊ?ｆ???）：???Ｊ?１?ｉ５??－唏■?＇?ｔ（；ｓ）?－??圖２．２靜止電子在激光脈沖作用下的軌跡、加速度、能量演化。??比較上述兩種條件下電子輻射功率隨時(shí)間的變化情況，如Ｆｉｇ．?２．３所示�？�??以明顯觀察到，當(dāng)電子具有與激光反向的初速度時(shí)，輻射功率相比靜止的電子提??高了?３個(gè)數(shù)量級(jí)以上。??＿???ｙ＝１??１０＇３３?ｒ??；＾ｖ＝２．４６??１０＇３４ｒ?，?／?＼?／??￡１０－３５ＨＶ?Ｖ?Ｖ??１０?３６?‘?”?＇？?ｙＴ＼?／??二：ＬＭ，?Ｙ．??１Ｕ?５０?１００??ｔ（ｆｅ）??圖２．３不同初速度的電子的輻射功率演化。??９??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]超強(qiáng)飛秒激光尾波場(chǎng)加速產(chǎn)生58MeV準(zhǔn)單能電子束實(shí)驗(yàn)[J]. 董克攻,谷渝秋,朱斌,吳玉遲,曹磊峰,何穎玲,劉紅杰,洪偉,周維民,趙宗清,焦春曄,溫賢倫,張保漢,王曉方.  物理學(xué)報(bào). 2010(12)
[2]一種緊湊型激光同步輻射光源的初步設(shè)計(jì)及應(yīng)用前景[J]. 丁原濤,趙夔,全勝文,張保澄,谷安佳,陳佳洱.  強(qiáng)激光與粒子束. 2004(05)
[3]基于湯姆遜散射的X射線光源的物理問題研究[J]. 黃文會(huì),何小中,黃剛,唐傳祥,林郁正.  高能物理與核物理. 2004(04)
[4]基于同步輻射加速器的康普頓背散射γ光源性質(zhì)及其應(yīng)用研究[J]. 蔡翔舟,顧嘉輝,郭威,鐘晨,沈文慶.  物理學(xué)進(jìn)展. 2003(04)
[5]建立激光同步輻射源的初步探討[J]. 郭威,顧嘉輝,蔡翔舟,沈文慶.  強(qiáng)激光與粒子束. 2002(05)



本文編號(hào)：3592688