飛秒激光場中氣體介質(zhì)的飛行時間質(zhì)譜和軟X射線譜測量.pdf

1、隨著超短脈沖強(qiáng)激光技術(shù)的發(fā)展，激光與氣體、固體、團(tuán)簇和微液滴相互作用產(chǎn)生了許多用微擾理論無法解釋的新現(xiàn)象，成為強(qiáng)場物理研究的一個熱點(diǎn)。
　　本文設(shè)計了一個多功能靶室系統(tǒng)，可以同時進(jìn)行超短脈沖強(qiáng)激光場作用下的氣體原子、分子電離（飛行時間質(zhì)譜/電子能譜）和軟X射線光譜研究工作。論文工作主要是利用美國光譜物理公司生產(chǎn)的重復(fù)頻率10Hz、單級放大單脈沖能量12mJ、脈寬100fs的Ti:sapphire激光系統(tǒng)，對超短脈沖強(qiáng)激光場中的氣體

2、介質(zhì)的電離進(jìn)行研究；搭建了一臺軟X射線平焦場光柵光譜儀，完成了譜儀的測試與標(biāo)定工作。
　　靶室系統(tǒng)設(shè)計結(jié)構(gòu)上由大小兩個靶室構(gòu)成，功能上由飛行時間質(zhì)譜和光電子能譜系統(tǒng)、軟X射線平場譜儀以及其它組件構(gòu)成。用此系統(tǒng)可進(jìn)行超短脈沖強(qiáng)激光與多種狀態(tài)物質(zhì)相互作用的實(shí)驗，可測量強(qiáng)場電離產(chǎn)生的離子和光電子的動力學(xué)數(shù)據(jù)、光電子的空間分布和相對于激光偏振方向的角分布，還可探測軟X射線和高次諧波。
　　根據(jù)實(shí)驗室的工作條件，按入射距離為1140m

3、m對軟X射線譜儀的各個參數(shù)進(jìn)行了計算，并利用He空心陰極燈的特征譜線對譜儀進(jìn)行了標(biāo)定。發(fā)現(xiàn)狹縫寬度為120mμ,CCD游標(biāo)讀數(shù)為8.4mm時的測量范圍為14.72～36.15nm，測得30.38nm的特征譜線寬度為0.054mm，在30nm附近分辨率優(yōu)于0.001。為以后進(jìn)一步開展X射線譜的測譜工作打下了基礎(chǔ)。
　　利用飛行時間質(zhì)譜儀研究了Kr、N2及CO2在水平偏振飛秒強(qiáng)激光場作用下發(fā)生的電離和庫侖爆炸過程，激光功率密度為2×1