中科院高能所在电子束品质提升方面获重要进展

超短超强激光脉冲可以在等离子体中激发梯度超过100 GV/m的加速电场,这比传统金属射频腔可以提供的加速电场高了1000倍以上,有望大幅缩小加速器规模,使桌面型粒子源/辐射源成为现实。目前,激光等离子体加速所采用的主流注入机制(如自注入,离化注入,碰撞光注入等)无法兼顾被加速束团电荷量、能散和发射度等参数,很难让它们同时得到优化。近日,李大章、曾明特聘青年研究员带领的加速器中心新加速原理研究团队提出一种新型注入机制,利用两束同轴激光干涉形成的多壳层空泡结构的演化,俘获背景等离子体中的电子。模拟结果显示,在此种注入机制下,有望利用200 TW量级激光器,产生中心能量750 MeV,能散0.4%,电荷量150 pC,归一化发射度0.2 mm mrad的高品质电子束。此结果已在近期发表在《Matter and Radiation at Extreme》杂志上。 当一束波前曲率迅速变化的紧聚焦激光脉冲与一束波前平坦的大光斑激光脉冲同......阅读全文

物理所等实现固体靶超高电荷量电子加速

  近几十年来,新型激光等离子体加速器得到了快速发展。相比于传统的射频加速器,激光等离子加速器在加速梯度和束流尺寸等方面具有显著的优势。传统射频加速器利用波导腔内的振荡电磁场来加速带电粒子,受限于加速介质的电击穿强度,能量增益一般为~100MV/m。激光等离子体加速器的加速介质为等离子体,其加速梯度

激光驱动固体表面等离子体波锁相电子发射研究获进展

  中科院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室在9月11日出版的国际学术期刊《物理评论快报》上发表的论文[Phys. Rev. Lett. 109,115002 (2012)]中,首次报道了通过强场超快激光驱动固体表面等离子体波产生可控制的准单能电子束发射及其向靶面法线方向的偏转

我国学者在高亮度极化阿秒电子束研究中取得进展

图 双等离子体尾波实现极化电子束可控注入并保持高极化度,等离子体密度调制将电子束压缩至阿秒尺度。黄球代表电子  在国家自然科学基金项目(批准号:U2267204、12022506、12275209、12105217)等资助下,西安交通大学物理学院栗建兴教授团队在高亮度自旋极化阿秒电子源制备方法方面取

激光脉冲沉积(PLD)简介

  脉冲激光沉积 (Pulsed laser deposition),就是将激光聚焦于靶材上一个较小的面积,利用激光的高能量密度将部分靶材料蒸发甚至电离,使其能够脱离靶材而向基底运动,进而在基底上沉积,从而形成薄膜的一种方式。 在众多的薄膜制备方法中,脉冲激光沉积技术的应用最为广泛,可用来制备金属、

物理所提出面向激光聚变能量的新型快点火方案

  相对于传统的中心点火方案,快点火方案有望大幅降低驱动激光的能量,进而更易获得激光聚变能量,因此自从该方案20年前被提出以来,受到了世界范围的广泛关注。快点火方案中,首先通过激光-等离子体相互作用,把一束约10千焦耳、10皮秒的超强拍瓦点火激光转化成兆电子伏特的电子束,电子束在高密度等离子体中传输

激光脉冲沉积(PLD)的优点

  1. 易获得期望化学计量比的多组分薄膜,即具有良好的保成分性;  2. 沉积速率高,试验周期短,衬底温度要求低,制备的薄膜均匀;  3. 工艺参数任意调节,对靶材的种类没有限制;  4. 发展潜力巨大,具有极大的兼容性;  5. 便于清洁处理,可以制备多种薄膜材料。

激光脉冲沉积(PLD)的机制

  PLD的系统设备简单,相反,它的原理却是非常复杂的物理现象。它涉及高能量脉冲辐射冲击固体靶时,激光与物质之间的所有物理相互作用,亦包括等离子羽状物的形成,其后已熔化的物质通过等离子羽状物到达已加热的基片表面的转移,及最后的膜生成过程。所以,PLD一般可以分为以下四个阶段:  1. 激光辐射与靶的

上海光机所超强超短激光驱动强磁场研究取得进展

  中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室近期在超强超短激光驱动的等离子体韦伯不稳定性及强磁场产生研究中取得新进展。研究人员利用一束飞秒预脉冲激光产生膨胀的高温稠密等离子体半球,然后再利用一束飞秒强激光驱动强流电子束诱导等离子体韦伯不稳定性的增长,实验获得了强度高达千特斯拉(kT

激光核聚变“快点火”研究获重要进展

  记者日前从国防科技大学获悉,该校理学院卓红斌团队在激光核聚变“快点火”研究中取得重要进展。研究人员采用一种全新策略,使轰击燃料靶的高能电子束得以有效聚焦,从而可大大提高能量利用效率,为最终实现激光核聚变“快点火”带来了曙光。相关研究成果近日刊于《物理评论快报》。  激光核聚变,是利用超强激光束压

激光脉冲的工作方式介绍

连续激光激光泵浦源持续提供能量,长时间地产生激光输出,从而得到连续激光。连续激光的输出功率一般都比较低,适合于要求激光连续工作(如激光通信、激光手术等)的场合。脉冲激光脉冲工作方式是指每间隔一定时间才工作一次的方式。脉冲激光器具有较大输出功率,适合于激光打标、切割、测距等。常见的脉冲激光器:固体激光

脉冲式和相位式激光测距

激光测距设备对反射性物体类如地表,建筑物或者是树木等,进行斜距测量的过程中使用的测距方式无非是相位式或者是脉冲式。脉冲式又称TOF式或者是脉冲回波式,相位式又称相位比对式或者是相位偏移式。脉冲式大多应用于测量数十数百米的距离测量当中,主要应用于机载平台的激光雷达设备,从数百米到数公里不等的距离上,脉

中科院高能所在电子束品质提升方面获重要进展

超短超强激光脉冲可以在等离子体中激发梯度超过100 GV/m的加速电场,这比传统金属射频腔可以提供的加速电场高了1000倍以上,有望大幅缩小加速器规模,使桌面型粒子源/辐射源成为现实。目前,激光等离子体加速所采用的主流注入机制(如自注入,离化注入,碰撞光注入等)无法兼顾被加速束团电荷量、能散和发射度

物理所在强激光和物质相互作用研究中取得进展

  自旋极化的正电子在高能物理、材料物理和实验室天体物理等领域具有广泛的用途。目前,传统极化正电子源是基于Bethe-Heitler机制通过圆偏振伽马光或纵向极化电子轰击高Z固体靶实现的,但是单发的正电子产额只有飞库量级(10-15库仑),难以满足未来正负电子对撞机所需的纳库(10-9库仑)以及极化

张杰院士团队在强太赫兹辐射源研究获重要进展

  记者今天从上海交通大学获悉,该校物理与天文系张杰院士研究团队基于相对论激光等离子体的强太赫兹辐射源研究获重要进展,相关研究成果日前发表于《物理快报》。  太赫兹(THz)辐射位于中红外和微波辐射之间,具有单光子能量低和谱“指纹性”等独特优势,在材料科学、生物医疗和国防安全等领域具有重要应用。然而

激光脉冲沉积(PLD)的发展前景

  由脉冲激光沉积技术的原理、特点可知,它是一种极具发展潜力的薄膜制备技术。随着辅助设备和工艺的进一步优化,将在半导体薄膜、超晶格、超导、生物涂层等功能薄膜的制备方面发挥重要的作用;并能加快薄膜生长机理的研究和提高薄膜的应用水平,加速材料科学和凝聚态物理学的研究进程。同时也为新型薄膜的制备提供了一种

利用超快激光脉冲改变金属颜色

为汽车刷油漆可不是一件轻松的活儿,然而一项新的激光技术可能使这种为金属着色的工作产生革命性的变化。从珠宝、家用器皿到军事伪装,甚至望远镜的光学滤波器,这项技术具有广泛的应用空间。它同时会减少对环境不友好的油漆和其他涂料的使用量。 激光的一个不可思议的本领便是能够改变物质的光学特征。强烈的激光束能够在

激光脉冲沉积(PLD)的历史背景

  早于1916年,爱因斯坦(Albert Einstein)已提出受激发射作用的假设。可是,首次以红宝石棒为产生激光媒介的激光器,却要到1960年,才由梅曼(Theodore H. Maiman)在休斯实验研究所建造出来。总共相隔了44年。使用激光来熔化物料的历史,要追溯到1962年,布里奇(Br

深技大团队发现阿秒脉冲相干辐射新机制

  近日,深圳技术大学教授阮双琛、周沧涛团队提出了基于超光速等离子体尾波场产生阿秒脉冲、亚周期相干光激波辐射的物理方案,并阐释了一种由电子集体作用主导的全新相干辐射产生机制。研究成果发表于《物理评论快报》上。  电磁波辐射在生活中随处可见,如可见光波段的太阳光、灯光,微波波段的手机和WIFI信号等。

深技大团队发现阿秒脉冲相干辐射新机制

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/510137.shtm近日,深圳技术大学教授阮双琛、周沧涛团队提出了基于超光速等离子体尾波场产生阿秒脉冲、亚周期相干光激波辐射的物理方案,并阐释了一种由电子集体作用主导的全新相干辐射产生机制。研究成果发表

一种产生超强太赫兹辐射源的新方法问世

            据麦姆斯咨询报道,英国斯特拉斯克莱德大学(University of Strathclyde)和北京首都师范大学的科学家们正在开发一种新的超强太赫兹(terahertz,THz)辐射源,可以提供更安全的X射线替代品,有很多潜在的工业应用。与可见光不同的是,太赫兹辐射可以穿透塑

大能量太赫兹辐射源研究取得重要进展

   中国科学院物理研究所李玉同研究员和上海交通大学张杰院士/盛政明教授等人组成的研究团队利用相对论飞秒激光与固体薄膜靶作用,获得了大能量相干太赫兹脉冲,并提出了具体的渡越辐射的物理图像。  太赫兹(THz)辐射由于其单光子能量低和谱“指纹性”等独特优势,在材料科学、生物医疗和国防安全等领域具有重要

超强激光脉冲实现单次全结构测量

艺术家对 RAVEN 技术的示意图。该技术利用微焦点和光谱色散测量复杂的光脉冲,然后将其输入神经网络进行检索。图片来源:伊赫桑·法里迪/美国科学促进会优瑞科网站英国牛津大学联合德国慕尼黑大学和马克斯普朗克量子光学研究所发布了一项开创性技术,首次实现了对超强激光脉冲全结构的单次测量。研究团队表示,这项

单脉冲激光器的功能介绍

中文名称单脉冲激光器英文名称single pulse laser定  义激光脉冲输出的间隔相对较长且无规律的脉冲激光器。应用学科机械工程(一级学科),光学仪器(二级学科),激光器件和激光设备-激光器名称(三级学科)

超短激光脉冲能瞬间点玻成“金”

  奥地利维也纳技术大学与日本筑波大学研究人员通过计算机模拟证明,只需用激光照一下,不到一秒钟石英玻璃就会具有金属的性质。研究人员指出,利用这种效应来制造逻辑开关,会让现有微电子设备的速度大大提高。相关论文发表在8月18日《物理评论快报》上。   此前德国科学家曾做过一项实验。当用激光照射石英玻璃

染料激光器的脉冲产生方式介绍

激光器可以在连续或脉冲模式工作。当光脉冲的速率小于激光器的空腔寿命时,称作脉冲激光器。一些工作介质不能承受连续的泵浦,所以只能以脉冲方式工作。当激光器以脉冲方式工作时,会在瞬间释放巨大能量,使金属材料局部蒸发,从而完成打孔,切割等工作。如果采用连续工作方式,由于热传导,使得加工难以进行。脉冲产生方式

超短激光脉冲在加工心脏支架的应用

自1986年问世以来,支架改变了冠心病的治疗方式。到1999年,基于支架的手术占所有经皮冠状动脉介入术(PCI) 的84%。激光切割几乎从一开始就用于冠状动脉支架的制造。 采用纳秒脉冲红外(IR)激光器进行激光切割,可以很容易地满足早期不锈钢支架大件加工的精度要求。但是,纳秒激光烧蚀的热特性导致切割

超强超短激光驱动的超高亮度伽马射线源成功实现

  近期,中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室徐至展、李儒新带领的研究团队,基于超强超短激光驱动的超高亮度伽马γ射线源研究取得突破性进展。利用超强超短激光驱动的级联尾波场加速获得高性能高能电子束与激光对撞产生超高亮度准单色MeV量级伽马射线源,其最高峰值亮度达3×1022 ph

相对论激光驱动的大能量相干太赫兹辐射新进展

太赫兹(THz)辐射位于中红外和微波辐射之间,由于其单光子能量低和谱“指纹性”等独特优势,在材料科学、生物医疗和国防安全等领域具有重要应用。然而大能量太赫兹辐射源的缺乏是限制太赫兹科学发展的最关键瓶颈问题之一。等离子体能够承受任意光强的泵浦,可以克服光整流等传统太赫兹产生方法中光学元件的损伤问题。目

相对论激光驱动的大能量相干太赫兹辐射新进展

太赫兹(THz)辐射位于中红外和微波辐射之间,由于其单光子能量低和谱“指纹性”等独特优势,在材料科学、生物医疗和国防安全等领域具有重要应用。然而大能量太赫兹辐射源的缺乏是限制太赫兹科学发展的最关键瓶颈问题之一。等离子体能够承受任意光强的泵浦,可以克服光整流等传统太赫兹产生方法中光学元件的损伤问题。目

拍瓦强激光在固体细丝靶面驱动的高能辐射研究获进展

  近期国内外强激光研究机构成功建造了数拍瓦超强激光装置(1拍瓦=1015瓦),并同时进一步计划建造更强的百拍瓦量级激光装置(譬如,今年诺贝尔奖获得者Mourou教授等人推动的ELI激光装置)。这些装置输出的激光脉冲的聚焦强度能够达到1025W/cm2(激光电场强度达1016V/m),这会将强激光与