基于超短激光脉冲扫描法的超高速分幅相机时间响应特性测定 被引量：4

1

作者 朱斌 滕建 +11 位作者 吴玉迟 范伟 王少义 税敏 李纲 张天奎 于明海 谭放 杨月 卢峰 闫永宏 谷渝秋 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期57-63,共7页

采用超短激光脉冲对一台四通道超高速分幅相机曝光过程进行时间扫描,测定超高速分幅相机时间响应特性.通过对四个通道的同时测定,给出最短曝光时间下相机所有通道的时间响应特性曲线.由此曲线得到相机各通道的实际曝光时间、开/关门时... 采用超短激光脉冲对一台四通道超高速分幅相机曝光过程进行时间扫描,测定超高速分幅相机时间响应特性.通过对四个通道的同时测定,给出最短曝光时间下相机所有通道的时间响应特性曲线.由此曲线得到相机各通道的实际曝光时间、开/关门时间、曝光过程中的响应变化以及四个通道不同的响应特性等诸多信息.通过对相机时间响应特性的测定,考核相机的实际工作性能与工作状态,并为实验数据解读提供参考.超短激光脉冲扫描法可以作为高速摄影类设备时间响应特性测定的标准方法. 展开更多

关键词 超短脉冲 扫描方法 分幅相机 时间响应特性 动态诊断

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康普顿相机的应用现状与发展趋势 被引量：8

2

作者 杨靖 谭放 +1 位作者 吴玉迟 谷渝秋 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2016年第9期966-969,973,共5页

对康普顿相机的基本原理进行了介绍,分析了康普顿相机的发展现状,对康普顿相机在核污染处理以及天文物理等方面的应用现状进行了介绍,并指出了康普顿相机的发展趋势与应用前景。为了应对快速发展的核能工业和核医学,建议加强康普顿相机... 对康普顿相机的基本原理进行了介绍,分析了康普顿相机的发展现状,对康普顿相机在核污染处理以及天文物理等方面的应用现状进行了介绍,并指出了康普顿相机的发展趋势与应用前景。为了应对快速发展的核能工业和核医学,建议加强康普顿相机技术的研究。 展开更多

关键词 Γ相机 康普顿相机 电子准直成像

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基于狭缝法的成像板空间分辨特性 被引量：1

3

作者 朱斌 吴玉迟 +3 位作者 滕建 张天奎 陈佳 谷渝秋 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期29-33,共5页

成像板是强激光物理实验中用于记录X射线及粒子信号的重要工具。采用狭缝法和栅条法对Fuji BAS-SR型成像板的空间分辨特性进行了实验研究,测定了该型成像板的调制传递函数,并对极限空间分辨进行了验证。结果显示该型成像板所能响应的空... 成像板是强激光物理实验中用于记录X射线及粒子信号的重要工具。采用狭缝法和栅条法对Fuji BAS-SR型成像板的空间分辨特性进行了实验研究,测定了该型成像板的调制传递函数,并对极限空间分辨进行了验证。结果显示该型成像板所能响应的空间截止频率约为17 lp/mm。借助蒙特卡罗程序,对成像板自身对X射线响应的空间弥散特性进行了模拟计算,发现成像板自身产生的空间弥散远小于经过扫描仪扫描之后的空间弥散,表明目前成像板空间分辨能力主要受限于其专用的扫描仪。 展开更多

关键词 成像板 狭缝法 调制传递函数 蒙特卡罗模拟

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超短超强激光与固体靶相互作用所致X射线剂量实验研究 被引量：1

4

作者 邱睿 魏朔阳 +9 位作者 杨博 于明海 矫金龙 路伟 马驰 闫永宏 吴玉迟 周维民 张辉 李君利 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期2098-2105,共8页

超短超强激光与固体靶相互作用可产生显著的X射线剂量,其辐射防护问题是辐射防护和激光等离子体物理的学科交叉问题,对超短超强激光装置安全运行至关重要。为验证清华大学所提出的剂量评估公式,对超短超强激光与固体靶作用所产生的X射... 超短超强激光与固体靶相互作用可产生显著的X射线剂量,其辐射防护问题是辐射防护和激光等离子体物理的学科交叉问题,对超短超强激光装置安全运行至关重要。为验证清华大学所提出的剂量评估公式,对超短超强激光与固体靶作用所产生的X射线剂量开展了实验研究。设计了用于屏蔽靶室内超热电子和散射光子的屏蔽结构,仅测量超热电子和固体靶作用所产生的X射线剂量,并开展蒙特卡罗模拟评估其屏蔽效果。基于星光-Ⅲ激光装置对不同激光功率密度(7×10^18~4×10^19W/cm^2)下不同角度上的X射线剂量开展了实验测量,并与不同的剂量评估公式结果进行了比较分析,实验中还对不同剂量测量探测器的响应进行了比较。计算结果表明,所设计的屏蔽结构能很好地屏蔽超热电子和散射光子。实验结果表明,清华大学所提出的剂量评估公式较文献公式能更好地与实验结果吻合。随激光功率密度的增加,前向的X射线剂量较侧向增加得更快。 展开更多

关键词 强激光 固体靶 X射线剂量 实验研究

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二维材料力学行为的压痕测试 被引量：2

5

作者 周立新 曹国鑫 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期212-258,共47页

准确了解二维材料的力学性能对于推动其应用具有重要意义,无基底压痕技术是目前最广泛采用的二维材料力学性能测试方法之一,本文综述了二维材料压痕研究的最新进展以及所面临的问题,并对将来的研究工作进行了展望.无基底压痕技术是将二... 准确了解二维材料的力学性能对于推动其应用具有重要意义,无基底压痕技术是目前最广泛采用的二维材料力学性能测试方法之一,本文综述了二维材料压痕研究的最新进展以及所面临的问题,并对将来的研究工作进行了展望.无基底压痕技术是将二维材料转移到带有沟槽或柱形孔的基底上,制备二维材料"梁"和"鼓"模型,然后利用原子力显微镜测量其在压针作用下的载荷–位移关系,最后通过基于连续介质薄膜导出的压痕响应分析模型拟合实验结果,估算出二维材料的弹性模量和本征强度.由于二维材料的厚度远小于连续介质薄膜,来自于压头以及基底孔侧壁的范德华力对二维材料的压痕响应具有显著影响,造成二维材料与传统压痕分析模型中的基本假设不符,导致不能准确预测二维材料的弹性模量;另外,由于传统压痕模型无法准确描述二维材料在大变形下的非线性行为,以及由缺陷等引起的应力集中,导致由压痕测试表征的二维材料(特别是多晶二维材料)本征强度具有较大的偏差.因此,一方面需要正确了解由压痕技术获得的二维材料力学性能,另一方面还需对目前的研究方法做进一步的改进和完善. 展开更多

关键词 二维材料 弹性模量 本征强度 原子力显微镜 压痕测试分析

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基于基函数展开方法处理具有陡峭界面的Abel反演问题

6

作者 韩丹 晏卓阳 +4 位作者 张天奎 陈佳 于明海 吴玉迟 谷渝秋 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期45-50,共6页

在激光聚变研究中,存在大量具有陡峭不连续界面特性的靶丸等离子体诊断问题,需要借助Abel反演方法对结果进行分析。提出了一种基于基函数展开处理不连续径向分布的Abel反演方法,采用带约束的Landweber迭代法求得优化结果。利用该算法可... 在激光聚变研究中,存在大量具有陡峭不连续界面特性的靶丸等离子体诊断问题,需要借助Abel反演方法对结果进行分析。提出了一种基于基函数展开处理不连续径向分布的Abel反演方法,采用带约束的Landweber迭代法求得优化结果。利用该算法可以对不连续阶跃分布进行比较准确的反演,获得阶跃结构特征。在理想情况下,针对不连续阶跃分布的反演方差好于10-4,即使在存在一定噪声的情况下也仍然可以获得较好的结果。该方法可用于对激光聚变研究中压缩过程中球壳的背光照相、自发光成像、光谱测量等诊断结果的数据分析。 展开更多

关键词 Abel反演 基函数展开 等离子体诊断 非连续分布 X射线成像

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激光等离子体尾波加速器的发展和展望 被引量：11

7

作者 陈民 刘峰 +4 位作者 李博原 翁苏明 陈黎明 盛政明 张杰 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期3-13,共11页

超强激光在气体等离子体中传输时可以激发出大振幅的电子等离子体尾波。激光等离子体尾波加速器是利用该尾波对带电粒子(特别是电子和正电子)进行加速的一种新型装置。由于其加速梯度相较于现有的常规加速器可以提升1000倍,为建造超紧... 超强激光在气体等离子体中传输时可以激发出大振幅的电子等离子体尾波。激光等离子体尾波加速器是利用该尾波对带电粒子(特别是电子和正电子)进行加速的一种新型装置。由于其加速梯度相较于现有的常规加速器可以提升1000倍,为建造超紧凑型的加速器和辐射源奠定了基础,也为将来建造基于等离子体的超高能正负电子对撞机和自由电子激光装置提供了可能。对该新型加速器的原理、特点、发展历程,尤其是近十年来的主要进展和未来发展趋势及面临的主要挑战进行简要梳理和介绍。 展开更多

关键词 激光等离子体 激光加速 激光等离子体尾波 超紧凑型加速器 新型辐射源

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用于激光产生的高能X射线源能谱诊断的滤片堆栈谱仪的研制 被引量：6

8

作者 于明海 谭放 +9 位作者 闫永宏 陈佳 张天奎 韩丹 吴玉迟 董克攻 朱斌 杨靖 王少义 谷渝秋 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1090-1095,共6页

为了诊断基于激光的短脉冲、高强度的高能X射线源能谱特性,本文利用不同材料和厚度的金属滤片和记录介质研制了一套滤片堆栈谱仪。基于Greval算法发展了能谱反解程序,并使用蒙特卡罗程序Geant4模拟得到了谱仪的响应函数。在星光Ⅲ激光... 为了诊断基于激光的短脉冲、高强度的高能X射线源能谱特性,本文利用不同材料和厚度的金属滤片和记录介质研制了一套滤片堆栈谱仪。基于Greval算法发展了能谱反解程序,并使用蒙特卡罗程序Geant4模拟得到了谱仪的响应函数。在星光Ⅲ激光装置上验证了谱仪的可靠性,获得了ps激光与固体靶相互作用产生的10 keV^3 MeV轫致辐射能谱,从而验证了谱仪的可靠性。 展开更多

关键词 滤片堆栈谱仪 X射线 能谱测量 能谱反解

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激光等离子体不稳定性及其抑制方案研究 被引量：6

9

作者 余诗瀚 李晓锋 +4 位作者 翁苏明 赵耀 马行行 陈民 盛政明 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期108-124,共17页

受激拉曼散射、受激布里渊散射等激光等离子体不稳定性(LPI)是激光等离子体物理领域最重要的研究课题之一。特别是在激光驱动的惯性约束聚变中,LPI会造成相当份额的激光能量损失,破坏辐射对称性,产生的超热电子还会预热靶丸,进而影响压... 受激拉曼散射、受激布里渊散射等激光等离子体不稳定性(LPI)是激光等离子体物理领域最重要的研究课题之一。特别是在激光驱动的惯性约束聚变中,LPI会造成相当份额的激光能量损失,破坏辐射对称性,产生的超热电子还会预热靶丸,进而影响压缩效率和聚变能量增益。近期,在美国国家点火装置上开展的实验表明对LPI物理过程的充分理解和有效控制对成功实现ICF点火至关重要。我们对近期LPI方面的一系列研究进展进行了简单介绍与讨论。首先,回顾了描述LPI过程的三波耦合理论,由此得出了LPI在线性阶段的增长率。接着讨论了一些复杂情景下的LPI物理过程,譬如LPI的非线性发展阶段、级联LPI、多光束LPI以及LPI间的非线性耦合。最后,着重介绍了一系列抑制LPI的技术方案,包括束匀滑技术、光束时域整形、宽带激光、偏振旋转激光以及外加磁场等。 展开更多

关键词 激光等离子体不稳定性 惯性约束聚变 受激拉曼散射 受激布里渊散射 宽带激光

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掺杂抑制氟化钡晶体慢闪烁成分研究进展 被引量：3

10

作者 郑嘉茜 陈俊锋 +2 位作者 李翔 卢保奇 冯鹤 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2022年第6期951-964,共14页

高能物理强度前沿装置、飞行时间技术正电子发射断层扫描、超高频辐射成像和正电子湮灭寿命谱分析等应用对闪烁体的时间响应提出了更高的要求,发展超快衰减闪烁体已成为研究热点之一。氟化钡晶体是一种具有亚纳秒级快闪烁成分的独特无... 高能物理强度前沿装置、飞行时间技术正电子发射断层扫描、超高频辐射成像和正电子湮灭寿命谱分析等应用对闪烁体的时间响应提出了更高的要求,发展超快衰减闪烁体已成为研究热点之一。氟化钡晶体是一种具有亚纳秒级快闪烁成分的独特无机闪烁体,但其衰减时间约0.6μs的慢闪烁发光成分会在高计数率应用时引起严重的信号堆积。作为一种抑制慢闪烁成分的有效途径,氟化钡晶体慢闪烁成分抑制的掺杂研究在过去三十年受到持续关注。本文回顾了掺杂抑制氟化钡晶体慢闪烁成分的研究历史,提出了掺杂元素选择的基本原则,重点介绍稀土金属(La、Y、Lu和Sc)、碱土金属(Mg、Sr)、过渡金属(Cd)和碱金属(K)等掺杂的慢闪烁成分抑制特性、内在机理和应用研究情况,并展望了所面临的挑战与机遇。 展开更多

关键词 氟化钡 超快闪烁体 无机闪烁晶体 慢闪烁成分抑制 掺杂 闪烁特性 抑制机理

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边发射半导体激光器光纤耦合技术研究进展 被引量：3

11

作者 荆玉峰 郑建刚 +2 位作者 肖凯博 严雄伟 蒋新颖 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期641-650,共10页

随着半导体材料生长工艺和封装技术等的快速发展,高功率、高亮度半导体激光器的性能不断提升,使之在工业加工、生物医疗、国防以及作为光纤和固体激光器泵浦源等方面有着重要作用。近些年来,边发射半导体的功率和光束质量的提升,使得耦... 随着半导体材料生长工艺和封装技术等的快速发展,高功率、高亮度半导体激光器的性能不断提升,使之在工业加工、生物医疗、国防以及作为光纤和固体激光器泵浦源等方面有着重要作用。近些年来,边发射半导体的功率和光束质量的提升,使得耦合到光纤的输出功率不断提高。单管光纤耦合逐渐从毫瓦级输出发展到数十瓦输出,通过偏振、光谱、空间等合束技术,甚至达到数百瓦的输出。在叠阵或多线阵光纤耦合方面,也实现了从数十瓦级输出发展到数十千瓦级输出。从单管、线阵和叠阵三种半导体激光器出发,对半导体激光器发展现状、技术进行了调研分析,对光纤耦合半导体激光器的多种整形、合束和耦合技术进行了总结和展望。 展开更多

关键词 激光技术 半导体激光器 光束整形 光纤耦合 高功率

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间隔掺杂低温Yb:YAG叠片放大器的热效应优化 被引量：1

12

作者 肖凯博 蒋新颖 +2 位作者 袁晓东 郑建刚 郑万国 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第12期70-77,共8页

针对高重复频率运行下低温氦气冷却的间隔掺杂Yb:YAG叠片激光放大器中热效应的问题,提出了一种多层Cr^(4+):YAG热管理技术,并优化设计了放大器Cr^(4+):YAG间隔层和包边结构以减少热效应的影响。利用三维有限元和琼斯矩阵方法,分析了不同... 针对高重复频率运行下低温氦气冷却的间隔掺杂Yb:YAG叠片激光放大器中热效应的问题,提出了一种多层Cr^(4+):YAG热管理技术,并优化设计了放大器Cr^(4+):YAG间隔层和包边结构以减少热效应的影响。利用三维有限元和琼斯矩阵方法,分析了不同Cr^(4+):YAG结构激光介质中温度和应力应变分布,并模拟计算了热致双折射退偏损耗和波前畸变。数值结果表明,通过设计两层和三层Cr^(4+):YAG结构,降低与增益介质相邻Cr^(4+):YAG中的热沉积,增益区内的横向温差可降低到1.5 K以内,光束经过整个放大器后平均退偏损耗和波前畸变可分别减少到0.5%、0.8λ;进一步合理地设计Cr^(4+):YAG的层数和吸收系数能有效消除热效应对光束质量的影响。 展开更多

关键词 激光二极管抽运固体激光器 热效应 Yb:YAG叠片放大器 CR^4+:YAG

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NbSe2纳米颗粒锁模的2μm光纤激光器 被引量：1

13

作者 刘新星 田振 唐玉龙 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期75-80,共6页

高重频大脉冲能量激光在基础科学研究以及通信、探测、材料加工等应用领域具有重要价值。报道了溶液法制备的过渡金属二硫化物NbSe2纳米颗粒材料的线性和非线性光学特性,并利用其2μm波段可饱和吸收特性对掺铥光纤激光器进行被动调制实... 高重频大脉冲能量激光在基础科学研究以及通信、探测、材料加工等应用领域具有重要价值。报道了溶液法制备的过渡金属二硫化物NbSe2纳米颗粒材料的线性和非线性光学特性,并利用其2μm波段可饱和吸收特性对掺铥光纤激光器进行被动调制实现了2μm锁模激光输出。线性测量发现NbSe2纳米材料的光学吸收覆盖近红外到近中红外波段且随波长增加而降低;非线性光学测量显示NbSe2纳米材料在2μm波段的调制深度为6.5%、饱和强度为19 MW·cm^−2。然后我们把NbSe2纳米材料转移到金镜上制作成可饱和吸收器件,并对掺铥光纤激光器进行调制得到2μm耗散孤子谐波锁模激光,单脉冲能量为3.36 nJ,脉冲宽度为1.48 ns,重复频率为50.66 MHz。激光光谱的中心波长为1910.8 nm,光谱宽度为5.8 nm。首次在2μm光纤激光器中采用NbSe2纳米颗粒实现耗散孤子锁模,证明了NbSe2纳米材料在2μm波段的非线性光学调制能力,结合纳米颗粒的可集成特性,溶液法制备的NbSe2纳米材料有望成为一种新型的宽谱非线性光电调制材料/器件。 展开更多

关键词 光纤激光器 可饱和吸收体 锁模 耗散孤子 纳米颗粒

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平响应X射线二极管复合滤片参数的算法优化 被引量：1

14

作者 赵恒炜 陶弢 +1 位作者 袁鹏 郑坚 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期85-91,共7页

在间接驱动激光聚变研究中,平响应X射线二极管是X射线辐射能流测量的主要探测器。为了获得理想的平响应效果,采用传统方法需要花费大量时间优化二极管的复合滤片参数,为此引入了粒子群优化算法,将之用于平响应X射线二极管复合滤片参数... 在间接驱动激光聚变研究中,平响应X射线二极管是X射线辐射能流测量的主要探测器。为了获得理想的平响应效果,采用传统方法需要花费大量时间优化二极管的复合滤片参数,为此引入了粒子群优化算法,将之用于平响应X射线二极管复合滤片参数的优化,该方法可更快捷、更准确地得到复合滤片的优化参数。提出了新的滤片组合方式,并优化其平响应特性,得到了比传统滤片组合更优的参数配比。该项工作为平响应X射线二极管复合滤片参数的寻优提供了一种更高效的方法。 展开更多

关键词 惯性约束聚变 X射线二极管 平响应滤片 平响应度 粒子群优化算法

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基于MOPA结构与高能量种子源的高功率皮秒掺铥光纤放大器（英文）

15

作者 陈荣 杨建龙 +2 位作者 祁湘宁 徐剑秋 唐玉龙 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期24-28,共5页

以单脉冲能量更高的孤子激光器为种子源,通过主振荡放大技术,获得了2μm波段的高功率、皮秒脉冲激光器.该种子源是一个被动锁模的光纤激光器,通过优化、管理激光器谐振腔内的色散,获得了脉冲宽度为50ps、重复频率为55.6 MHz、谱宽约为2... 以单脉冲能量更高的孤子激光器为种子源,通过主振荡放大技术,获得了2μm波段的高功率、皮秒脉冲激光器.该种子源是一个被动锁模的光纤激光器,通过优化、管理激光器谐振腔内的色散,获得了脉冲宽度为50ps、重复频率为55.6 MHz、谱宽约为21nm的高能量孤子脉冲输出.利用单模光纤在2μm波段的负啁啾色散特性,在进行功率放大之前将作为种子源的激光脉冲宽度展宽至600ps.最后,经过两级放大之后,获得平均功率约23 W、脉宽为660ps的激光输出.利用光栅对,对放大后的激光脉冲进行压缩,经测试压缩后的脉冲宽度约为0.9ps. 展开更多

关键词 色散补偿 高能量 孤子种子源 主振荡放大 高功率 皮秒 掺铥 光纤激光器

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超强激光与固体靶作用驱动量子电动力学级联和稠密正电子产生的研究进展

16

作者 黄海荣 张亮琪 +2 位作者 刘维媛 余同普 罗文 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期46-56,共11页

极端超短超强激光脉冲的诞生将光与物质的相互作用推进到由辐射阻尼效应和量子电动力学(QED)效应占主导的高度非线性物理范畴。强场QED效应蕴含了丰富的物理过程包括辐射阻尼、高能伽马辐射、正负电子对产生、QED级联、真空极化等,是高... 极端超短超强激光脉冲的诞生将光与物质的相互作用推进到由辐射阻尼效应和量子电动力学(QED)效应占主导的高度非线性物理范畴。强场QED效应蕴含了丰富的物理过程包括辐射阻尼、高能伽马辐射、正负电子对产生、QED级联、真空极化等,是高能量密度物理和强场物理研究领域的前沿热点。QED级联是解释致密天体辐射和伽马射线暴形成的重要物理机制,其产生的稠密正电子源在高能物理、材料无损探测、癌症诊断等领域亦有重要的应用前景。介绍了QED级联过程及其理论模型,讨论了固体靶中的QED级联发展及其诱导的非线性物理效应,并回顾了固体靶中稠密正电子产生的主要研究成果。 展开更多

关键词 强场量子电动力学效应 超强激光与固体靶作用 级联发展 稠密正电子产生 分析模型

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