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超短超强激光与次稠密等离子体相互作用会产生各种非线性现象,比如自聚焦、通道形成、电磁孤立子和磁涡旋等。这些现象产生于激光等离子体相互作用过程中,但是它们的电磁场结构可能会持续更长时间,从而在实验上被观测到。利用质子照相技术,研究人员已经在实验中观测到了多种非线性电磁现象。之前的非线性电磁现象质子照相实验研究主要关注皮秒强激光与次稠密等离子体相互作用。而飞秒强激光与次稠密等离子体相互作用的质子照相结果报道较少。在激光聚变研究中心的星光Ⅲ激光装置上可以利用飞秒激光束开展强激光与次稠密等离子体相互作用实验研究, 同时利用皮秒束产生质子束进行照相诊断。基于星光Ⅲ激光装置,我们开展了超短超强激光与次稠密等离子体相互作用的质子照相实验研究,采用啁啾质子照相技术对飞秒激光等离子体相互作用区域进行诊断,观测到了随时间缓慢扩张并最终趋于稳定的具有周期性调制结构的等离子体通道。这种稳定的调制结构通道持续到我们实验观测的最终阶段(大于200 ps)。通过蒙卡模拟,确定这种结构的产生是由等离子体中的电磁场引起的,并使用电荷分离场和准静态磁涡旋场对其进行解释。开展了飞秒强激光与次稠密等离子体相互作用的二维PIC模拟,在模拟中也发现了扩张速度随时间变慢的等离子体通道,从而印证了我们的实验观测。