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超短超强激光脉冲辐照超薄碳膜电离状态研究

白春江 崔万照 余金清

超短超强激光脉冲辐照超薄碳膜电离状态研究

白春江, 崔万照, 余金清
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  • 为了进一步理解极端条件下物质的电离特性, 特别是超短超强激光脉冲辐照超薄靶时等离子体的形成与分布, 本文以超薄碳膜为例, 细致研究了超短超强激光脉冲辐照下原子的离化过程. 分析和比较了强激光场直接作用电离和靶内静电场电离等两种场致电离形式, 在碰撞电离可以忽略的情况下, 发现更多的电离份额是来自靶内静电场的电离方式. 研究了激光脉冲强度对电离的影响, 发现激光脉冲强度越强, 电离速度越快, 产生的高价态离子所占比例也越高.当激光强度为11020 W/cm2时, 尽管该强度高于电离生成C+6所需要的激光强度阈值, 但该激光脉冲并不能将整个靶电离成C+6离子, 对此本文进行了详细的分析. 在研究激光脉冲宽度的影响时, 发现激光脉宽越小, 电离速度越快, 但越小的激光脉冲电离获得的高价态离子越少.
      通信作者: 余金清, yujinqing5480@gmail.com
    • 基金项目: 国家自然科学基金重点项目 (批准号: U1537211) 资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-02-17
  • 修回日期:  2016-03-09
  • 刊出日期:  2016-06-05

超短超强激光脉冲辐照超薄碳膜电离状态研究

  • 1. 中国空间技术研究院西安分院, 空间微波技术重点实验室, 西安 710100;
  • 2. 帝国理工学院布莱克特实验室, 伦敦 SW7 2AZ;
  • 3. 电子科技大学, 真空电子器件国家级重点实验室, 成都 610054
  • 通信作者: 余金清, yujinqing5480@gmail.com
    基金项目: 

    国家自然科学基金重点项目 (批准号: U1537211) 资助的课题.

摘要: 为了进一步理解极端条件下物质的电离特性, 特别是超短超强激光脉冲辐照超薄靶时等离子体的形成与分布, 本文以超薄碳膜为例, 细致研究了超短超强激光脉冲辐照下原子的离化过程. 分析和比较了强激光场直接作用电离和靶内静电场电离等两种场致电离形式, 在碰撞电离可以忽略的情况下, 发现更多的电离份额是来自靶内静电场的电离方式. 研究了激光脉冲强度对电离的影响, 发现激光脉冲强度越强, 电离速度越快, 产生的高价态离子所占比例也越高.当激光强度为11020 W/cm2时, 尽管该强度高于电离生成C+6所需要的激光强度阈值, 但该激光脉冲并不能将整个靶电离成C+6离子, 对此本文进行了详细的分析. 在研究激光脉冲宽度的影响时, 发现激光脉宽越小, 电离速度越快, 但越小的激光脉冲电离获得的高价态离子越少.

English Abstract

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