【摘 要】
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本论文对超短脉冲强激光与惰性气体团簇的相互作用主要进行了以下四方面的基础实验和理论研究:第一,理论研究了超短脉冲激光在惰性气体团簇的传播过程中所受的时空相位调制.
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本论文对超短脉冲强激光与惰性气体团簇的相互作用主要进行了以下四方面的基础实验和理论研究:第一,理论研究了超短脉冲激光在惰性气体团簇的传播过程中所受的时空相位调制.通过数值求解介质中电场方程,理论模拟了飞秒强激光脉冲经氩团簇的传播,结果表明,飞秒强激光脉冲在团簇的传播过程中,由于团簇中原子的电离和团簇的膨胀对激光脉冲的相位调制,出现了非相对论性自聚焦现象.第二,对飞秒强激光与Kr、Xe等团簇喷流相互作用中高能离子的产生进行了实验研究,利用飞行时间谱仪测量了离子能谱,在飞秒强激光与Xe团簇相互作用过程中探测到能量在MeV以上的高能离子.第三,利用啁啾频谱干涉方法对飞秒脉冲激光与团簇相互作用中原子的电离过程进行了时间分辨的测量,观测到远高于相同激光条件下光场电离所能达到的平均离子电荷态.第四,利用"微等离子体球"模型,理论模拟了飞秒脉冲强激光与团簇的相互作用过程,计算了在激光脉冲的作用下,团簇电离、加热以及团簇膨胀的时间变化过程;采用流体等离子体近似,通过自洽地求解离子流体运动方程,模拟计算了高温电子驱动团簇等离子体的流体动力学膨胀所导致的离子速率分布,与实验结果符合较好.
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