中科院高能所在電子束品質提升方面獲重要進展
超短超強激光脈沖可以在等離子體中激發梯度超過100 GV/m的加速電場,這比傳統金屬射頻腔可以提供的加速電場高了1000倍以上,有望大幅縮小加速器規模,使桌面型粒子源/輻射源成為現實。目前,激光等離子體加速所采用的主流注入機制(如自注入,離化注入,碰撞光注入等)無法兼顧被加速束團電荷量、能散和發射度等參數,很難讓它們同時得到優化。近日,李大章、曾明特聘青年研究員帶領的加速器中心新加速原理研究團隊提出一種新型注入機制,利用兩束同軸激光干涉形成的多殼層空泡結構的演化,俘獲背景等離子體中的電子。模擬結果顯示,在此種注入機制下,有望利用200 TW量級激光器,產生中心能量750 MeV,能散0.4%,電荷量150 pC,歸一化發射度0.2 mm mrad的高品質電子束。此結果已在近期發表在《Matter and Radiation at Extreme》雜志上。 當一束波前曲率迅速變化的緊聚焦激光脈沖與一束波前平坦的大光斑激光脈沖同......閱讀全文
物理所等實現固體靶超高電荷量電子加速
近幾十年來,新型激光等離子體加速器得到了快速發展。相比于傳統的射頻加速器,激光等離子加速器在加速梯度和束流尺寸等方面具有顯著的優勢。傳統射頻加速器利用波導腔內的振蕩電磁場來加速帶電粒子,受限于加速介質的電擊穿強度,能量增益一般為~100MV/m。激光等離子體加速器的加速介質為等離子體,其加速梯度
激光驅動固體表面等離子體波鎖相電子發射研究獲進展
中科院上海光學精密機械研究所強場激光物理國家重點實驗室在9月11日出版的國際學術期刊《物理評論快報》上發表的論文[Phys. Rev. Lett. 109,115002 (2012)]中,首次報道了通過強場超快激光驅動固體表面等離子體波產生可控制的準單能電子束發射及其向靶面法線方向的偏轉
我國學者在高亮度極化阿秒電子束研究中取得進展
圖 雙等離子體尾波實現極化電子束可控注入并保持高極化度,等離子體密度調制將電子束壓縮至阿秒尺度。黃球代表電子 在國家自然科學基金項目(批準號:U2267204、12022506、12275209、12105217)等資助下,西安交通大學物理學院栗建興教授團隊在高亮度自旋極化阿秒電子源制備方法方面取
激光脈沖沉積(PLD)簡介
脈沖激光沉積 (Pulsed laser deposition),就是將激光聚焦于靶材上一個較小的面積,利用激光的高能量密度將部分靶材料蒸發甚至電離,使其能夠脫離靶材而向基底運動,進而在基底上沉積,從而形成薄膜的一種方式。 在眾多的薄膜制備方法中,脈沖激光沉積技術的應用最為廣泛,可用來制備金屬、
物理所提出面向激光聚變能量的新型快點火方案
相對于傳統的中心點火方案,快點火方案有望大幅降低驅動激光的能量,進而更易獲得激光聚變能量,因此自從該方案20年前被提出以來,受到了世界范圍的廣泛關注。快點火方案中,首先通過激光-等離子體相互作用,把一束約10千焦耳、10皮秒的超強拍瓦點火激光轉化成兆電子伏特的電子束,電子束在高密度等離子體中傳輸
激光脈沖沉積(PLD)的優點
1. 易獲得期望化學計量比的多組分薄膜,即具有良好的保成分性; 2. 沉積速率高,試驗周期短,襯底溫度要求低,制備的薄膜均勻; 3. 工藝參數任意調節,對靶材的種類沒有限制; 4. 發展潛力巨大,具有極大的兼容性; 5. 便于清潔處理,可以制備多種薄膜材料。
激光脈沖沉積(PLD)的機制
PLD的系統設備簡單,相反,它的原理卻是非常復雜的物理現象。它涉及高能量脈沖輻射沖擊固體靶時,激光與物質之間的所有物理相互作用,亦包括等離子羽狀物的形成,其后已熔化的物質通過等離子羽狀物到達已加熱的基片表面的轉移,及最后的膜生成過程。所以,PLD一般可以分為以下四個階段: 1. 激光輻射與靶的
上海光機所超強超短激光驅動強磁場研究取得進展
中國科學院上海光學精密機械研究所強場激光物理國家重點實驗室近期在超強超短激光驅動的等離子體韋伯不穩定性及強磁場產生研究中取得新進展。研究人員利用一束飛秒預脈沖激光產生膨脹的高溫稠密等離子體半球,然后再利用一束飛秒強激光驅動強流電子束誘導等離子體韋伯不穩定性的增長,實驗獲得了強度高達千特斯拉(kT
激光核聚變“快點火”研究獲重要進展
記者日前從國防科技大學獲悉,該校理學院卓紅斌團隊在激光核聚變“快點火”研究中取得重要進展。研究人員采用一種全新策略,使轟擊燃料靶的高能電子束得以有效聚焦,從而可大大提高能量利用效率,為最終實現激光核聚變“快點火”帶來了曙光。相關研究成果近日刊于《物理評論快報》。 激光核聚變,是利用超強激光束壓
激光脈沖的工作方式介紹
連續激光激光泵浦源持續提供能量,長時間地產生激光輸出,從而得到連續激光。連續激光的輸出功率一般都比較低,適合于要求激光連續工作(如激光通信、激光手術等)的場合。脈沖激光脈沖工作方式是指每間隔一定時間才工作一次的方式。脈沖激光器具有較大輸出功率,適合于激光打標、切割、測距等。常見的脈沖激光器:固體激光
脈沖式和相位式激光測距
激光測距設備對反射性物體類如地表,建筑物或者是樹木等,進行斜距測量的過程中使用的測距方式無非是相位式或者是脈沖式。脈沖式又稱TOF式或者是脈沖回波式,相位式又稱相位比對式或者是相位偏移式。脈沖式大多應用于測量數十數百米的距離測量當中,主要應用于機載平臺的激光雷達設備,從數百米到數公里不等的距離上,脈
中科院高能所在電子束品質提升方面獲重要進展
超短超強激光脈沖可以在等離子體中激發梯度超過100 GV/m的加速電場,這比傳統金屬射頻腔可以提供的加速電場高了1000倍以上,有望大幅縮小加速器規模,使桌面型粒子源/輻射源成為現實。目前,激光等離子體加速所采用的主流注入機制(如自注入,離化注入,碰撞光注入等)無法兼顧被加速束團電荷量、能散和發射度
物理所在強激光和物質相互作用研究中取得進展
自旋極化的正電子在高能物理、材料物理和實驗室天體物理等領域具有廣泛的用途。目前,傳統極化正電子源是基于Bethe-Heitler機制通過圓偏振伽馬光或縱向極化電子轟擊高Z固體靶實現的,但是單發的正電子產額只有飛庫量級(10-15庫侖),難以滿足未來正負電子對撞機所需的納庫(10-9庫侖)以及極化
張杰院士團隊在強太赫茲輻射源研究獲重要進展
記者今天從上海交通大學獲悉,該校物理與天文系張杰院士研究團隊基于相對論激光等離子體的強太赫茲輻射源研究獲重要進展,相關研究成果日前發表于《物理快報》。 太赫茲(THz)輻射位于中紅外和微波輻射之間,具有單光子能量低和譜“指紋性”等獨特優勢,在材料科學、生物醫療和國防安全等領域具有重要應用。然而
利用超快激光脈沖改變金屬顏色
為汽車刷油漆可不是一件輕松的活兒,然而一項新的激光技術可能使這種為金屬著色的工作產生革命性的變化。從珠寶、家用器皿到軍事偽裝,甚至望遠鏡的光學濾波器,這項技術具有廣泛的應用空間。它同時會減少對環境不友好的油漆和其他涂料的使用量。?激光的一個不可思議的本領便是能夠改變物質的光學特征。強烈的激光束能夠在
激光脈沖沉積(PLD)的發展前景
由脈沖激光沉積技術的原理、特點可知,它是一種極具發展潛力的薄膜制備技術。隨著輔助設備和工藝的進一步優化,將在半導體薄膜、超晶格、超導、生物涂層等功能薄膜的制備方面發揮重要的作用;并能加快薄膜生長機理的研究和提高薄膜的應用水平,加速材料科學和凝聚態物理學的研究進程。同時也為新型薄膜的制備提供了一種
激光脈沖沉積(PLD)的歷史背景
早于1916年,愛因斯坦(Albert Einstein)已提出受激發射作用的假設。可是,首次以紅寶石棒為產生激光媒介的激光器,卻要到1960年,才由梅曼(Theodore H. Maiman)在休斯實驗研究所建造出來。總共相隔了44年。使用激光來熔化物料的歷史,要追溯到1962年,布里奇(Br
深技大團隊發現阿秒脈沖相干輻射新機制
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/510137.shtm近日,深圳技術大學教授阮雙琛、周滄濤團隊提出了基于超光速等離子體尾波場產生阿秒脈沖、亞周期相干光激波輻射的物理方案,并闡釋了一種由電子集體作用主導的全新相干輻射產生機制。研究成果發表
深技大團隊發現阿秒脈沖相干輻射新機制
近日,深圳技術大學教授阮雙琛、周滄濤團隊提出了基于超光速等離子體尾波場產生阿秒脈沖、亞周期相干光激波輻射的物理方案,并闡釋了一種由電子集體作用主導的全新相干輻射產生機制。研究成果發表于《物理評論快報》上。 電磁波輻射在生活中隨處可見,如可見光波段的太陽光、燈光,微波波段的手機和WIFI信號等。
一種產生超強太赫茲輻射源的新方法問世
? ? ? ? ? ? 據麥姆斯咨詢報道,英國斯特拉斯克萊德大學(University of Strathclyde)和北京首都師范大學的科學家們正在開發一種新的超強太赫茲(terahertz,THz)輻射源,可以提供更安全的X射線替代品,有很多潛在的工業應用。與可見光不同的是,太赫茲輻射可以穿透塑
大能量太赫茲輻射源研究取得重要進展
?? 中國科學院物理研究所李玉同研究員和上海交通大學張杰院士/盛政明教授等人組成的研究團隊利用相對論飛秒激光與固體薄膜靶作用,獲得了大能量相干太赫茲脈沖,并提出了具體的渡越輻射的物理圖像。 太赫茲(THz)輻射由于其單光子能量低和譜“指紋性”等獨特優勢,在材料科學、生物醫療和國防安全等領域具有重要
單脈沖激光器的功能介紹
中文名稱單脈沖激光器英文名稱single pulse laser定 義激光脈沖輸出的間隔相對較長且無規律的脈沖激光器。應用學科機械工程(一級學科),光學儀器(二級學科),激光器件和激光設備-激光器名稱(三級學科)
超強激光脈沖實現單次全結構測量
藝術家對 RAVEN 技術的示意圖。該技術利用微焦點和光譜色散測量復雜的光脈沖,然后將其輸入神經網絡進行檢索。圖片來源:伊赫桑·法里迪/美國科學促進會優瑞科網站英國牛津大學聯合德國慕尼黑大學和馬克斯普朗克量子光學研究所發布了一項開創性技術,首次實現了對超強激光脈沖全結構的單次測量。研究團隊表示,這項
染料激光器的脈沖產生方式介紹
激光器可以在連續或脈沖模式工作。當光脈沖的速率小于激光器的空腔壽命時,稱作脈沖激光器。一些工作介質不能承受連續的泵浦,所以只能以脈沖方式工作。當激光器以脈沖方式工作時,會在瞬間釋放巨大能量,使金屬材料局部蒸發,從而完成打孔,切割等工作。如果采用連續工作方式,由于熱傳導,使得加工難以進行。脈沖產生方式
超短激光脈沖在加工心臟支架的應用
自1986年問世以來,支架改變了冠心病的治療方式。到1999年,基于支架的手術占所有經皮冠狀動脈介入術(PCI) 的84%。激光切割幾乎從一開始就用于冠狀動脈支架的制造。?采用納秒脈沖紅外(IR)激光器進行激光切割,可以很容易地滿足早期不銹鋼支架大件加工的精度要求。但是,納秒激光燒蝕的熱特性導致切割
超短激光脈沖能瞬間點玻成“金”
奧地利維也納技術大學與日本筑波大學研究人員通過計算機模擬證明,只需用激光照一下,不到一秒鐘石英玻璃就會具有金屬的性質。研究人員指出,利用這種效應來制造邏輯開關,會讓現有微電子設備的速度大大提高。相關論文發表在8月18日《物理評論快報》上。 此前德國科學家曾做過一項實驗。當用激光照射石英玻璃
超強超短激光驅動的超高亮度伽馬射線源成功實現
近期,中國科學院上海光學精密機械研究所強場激光物理國家重點實驗室徐至展、李儒新帶領的研究團隊,基于超強超短激光驅動的超高亮度伽馬γ射線源研究取得突破性進展。利用超強超短激光驅動的級聯尾波場加速獲得高性能高能電子束與激光對撞產生超高亮度準單色MeV量級伽馬射線源,其最高峰值亮度達3×1022 ph
相對論激光驅動的大能量相干太赫茲輻射新進展
太赫茲(THz)輻射位于中紅外和微波輻射之間,由于其單光子能量低和譜“指紋性”等獨特優勢,在材料科學、生物醫療和國防安全等領域具有重要應用。然而大能量太赫茲輻射源的缺乏是限制太赫茲科學發展的最關鍵瓶頸問題之一。等離子體能夠承受任意光強的泵浦,可以克服光整流等傳統太赫茲產生方法中光學元件的損傷問題。目
相對論激光驅動的大能量相干太赫茲輻射新進展
太赫茲(THz)輻射位于中紅外和微波輻射之間,由于其單光子能量低和譜“指紋性”等獨特優勢,在材料科學、生物醫療和國防安全等領域具有重要應用。然而大能量太赫茲輻射源的缺乏是限制太赫茲科學發展的最關鍵瓶頸問題之一。等離子體能夠承受任意光強的泵浦,可以克服光整流等傳統太赫茲產生方法中光學元件的損傷問題。目
拍瓦強激光在固體細絲靶面驅動的高能輻射研究獲進展
近期國內外強激光研究機構成功建造了數拍瓦超強激光裝置(1拍瓦=1015瓦),并同時進一步計劃建造更強的百拍瓦量級激光裝置(譬如,今年諾貝爾獎獲得者Mourou教授等人推動的ELI激光裝置)。這些裝置輸出的激光脈沖的聚焦強度能夠達到1025W/cm2(激光電場強度達1016V/m),這會將強激光與