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Abstract
Shanghai Key Laboratory of Modern Optical System, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China
We experimentally investigated the forward 353.8 nm radiation from plasma filaments in pure nitrogen gas pumped by intense circularly polarized 800 nm femtosecond laser pulses. This emission line corresponds to the transition of nitrogen ions. In the presence of an external seeding pulse, the 353.8 nm signal was amplified by 3 orders of magnitude. Thanks to the much enhanced intensity, we performed time-resolved measurement of the amplified 353.8 nm emission based on the sum-frequency generation technique. It was revealed that the built-up time and duration of these emissions are both inversely proportional to the gas pressure, while the radiation peak power grows up nearly quadratically with pressure, indicating that the 353.8 nm radiation is of the nature of superradiance.
femtosecond pulses plasma nitrogen ions superradiance time-resolved measurement Chinese Optics Letters
2020, 18(2): 023201
中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
利用已经建成的4 MeV LIA注入器，结合时间分辨测量系统研究了三种测量技术：发射度测量法、无场准直器和磁场准直器测量法。介绍了强流束亮度定义和典型方法理论分析及测量技术的物理概念，提出了用于猝发多脉冲电子束发射度测量装置的设计与调试，通过对时间分辨测量系统的分幅相机记录的光强度分布信息处理，得到电子束束斑均方根半径和发射角，分析某一时刻数据，即可得到电子束某一时刻发射度，从而获得多脉冲电子束时间分辨发射度。在4 MeV LIA注入器上对多脉冲电子束流的发射度进行测量，得到电子束归一化均方根发射度约为114 mm·mrad、双脉冲456 mm·mrad的归一化发射度。最后结合电子束的高斯分布初步分析并给出均方根发射度、实测发射度和边发射度的关系。
直线感应加速器（LIAs） 时间分辨测量 高亮度 电子束 linear induction accelerators(LIAs) time-resolved measurement system high emission density electron beam 强激光与粒子束
2017, 29(10): 105003
中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
强流电子束时间分辨测量系统在直线感应加速器（LIA）环境中会受到一些短暂的高能脉冲干扰，这些瞬态脉冲干扰既针对电路又针对测量系统，这对测量系统电子设备危害很大。介绍了时间分辨测量系统的原理，分析了瞬态脉冲干扰的成因和抑制方法，给出了束参数测量系统的实验布局和特点，分析瞬态脉冲干扰对LIA中测量系统电子器件电性能的影响和变化规律，并进一步探讨电子器件电性能受瞬态脉冲干扰后的抑制措施。通过采用光纤传输控制信号的措施，能很好地传输窄脉冲，信号延时抖动小，达到了高速信号的可靠传输要求，利用紧凑嵌入式方法，提高了抗电磁干扰的能力，这样可以更好地保护束参数测量电子器件，提高了整个系统的抗干扰能力及可靠性。
直线感应加速器 时间分辨测量 瞬态脉冲干扰 电子束 linear induction accelerator time-resolved measurement system narrow impulse interruptions electron beam 强激光与粒子束
2015, 27(11): 115101
中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
在实验的基础上给出了束参数时间分辨测量系统的实验布局和特点，分析高压电磁干扰对直线感应加速器中时间分辨测量系统外触发性能的影响和变化规律; 进一步探讨系统高压电磁干扰后的抑制措施。针对电磁空间干扰情况，主要通过采用光纤传输控制信号的措施，能很好地传输窄脉冲，信号延时抖动小于2 ns，达到了高速信号的可靠传输要求，采用嵌入式控制器既解决了抗电磁干扰的要求，也满足了束参数时间分辨测量系统的使用要求。
直线感应加速器 脉冲电子束 时间分辨测量 电磁干扰 信号外触发 linear induction accelerator pulsed electron beam time-resolved measurement electromagnetic disturbance signal external trigger 强激光与粒子束
2014, 26(4): 043201
中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
电子束束参数是衡量各种加速器产生的电子束品质的重要参数,其测量技术的研究及测量工作是极其重要的一个方面。由于加速器研制水平的提高,尤其在调试阶段对束参数的测量要求也变得更高,体现在高的时间分辨能力和更好的空间分辨率、数据更高的动态范围及更加直观的可视性。针对束参数中最基本的参数如束斑测量、发射度测量、能量测量等技术,利用已研制的高性能设备,针对强流脉冲电子束的特点,基于多种主要原理研制了比较完整的、时间分辨能力高达2 ns、高灵敏度、高动态数据范围的电子束束参数光学测量及诊断系统,并编制了一套处理程序,达到了现场实时的数据处理水平,具有直观诊断的特点,为解决调试工作中诸多的问题提供翔实而准确的数据,成功地应用于多个加速器的调试。
直线感应加速器 脉冲电子束 束参数 时间分辨测量 高速分幅相机 linear induction accelerator pulsed electron beam beam parameter time-resolved measurement high speed framing camera 强激光与粒子束
2013, 25(11): 2780
1 深圳大学 物理科学与技术学院,广东 深圳 518060
2 广东药学院 基础学院,广东 广州 510006
针对脉冲激光沉积(PLD)薄膜装置,建立了时间分辨等离子体发射光谱测量系统,在沉积类金刚石(DLC)薄膜时,通过对CII(426.7 nm)和CIII(229.7 nm)的发射谱测量发现,当脉冲激光轰击石墨靶材时,C发射谱强度均随时间变化,表现为由强变弱的时间变化过程,并且与靶材的表面状况有很强的相关性。实验过程中保持激光的脉冲频率和单脉冲能量不变,在石墨靶固定时,碳发射谱强度随时间呈快速下降趋势,当石墨靶旋转时,碳发射谱强度变化较为缓慢。实验发现,CIII 和CII的发射谱强度的比值随时间逐渐增大。
光谱学 类金刚石薄膜 脉冲激光沉积 发射光谱 时间分辨测量
1 中国工程物理研究院,流体物理研究所,四川,绵阳,621900
2 清华大学,加速器实验室,北京,100084
介绍了修正三梯度法的原理和利用该方法测量发射度的实验装置.编写了基于束包络方程的数值拟合程序,并进行了模拟计算.用修正三梯度法对3.5MeV注入器出口处脉冲电子束的发射度做了时间分辨的测量.结果表明,当空间电荷力不可忽略时,该注入器输出的电子束脉冲期间中间部分束的发射度为1040π·mm·mrad.
修正三梯度法 束流发射度 时间分辨测量 Modified three gradient method Beam emittance Time-resolved measurement 强激光与粒子束
2004, 16(11): 1489
中国科学院西安光学精密机械研究所,西安 710068
描述了一个基于Ti:Sapphire飞秒激光和同步扫描相机的时间分辨光层析(CT)实验系统.该系统采用步进电机驱动的三维移动平台对被测组织体作类似X射线层析工作方式的平行扫描,由此可获得多角度下的时间分辨投影.通过对三种代表不同吸收和散射特性组合的模拟组织体(phantom)进行实际测量,并应用相应的非线性迭代图像重建算法,获得了可靠的重建图像.研究结果表明,该系统构思简洁,工作可靠,是进行光层析成像技术研究的理想模式之一.
光学断层成像 图像重建 时间分辨测量 同步扫描相机
光学医学成像方法可分为两大类，即直接法和间接法。对于厘米级以上的软组织，由于早期到达光的比例极小，因此在安全曝光量下直接法是不现实的。目前广泛流行的间接法则利用全部可探测到的光能，通过求解特定光子模型的逆问题实现图像的重建，是有望实现临床光学医学成像的方法之一。本文综述了近红外光辐射医学成像研究中间接成像法所涉及的实验技术。
光学CT 时间分辨测量 间接成像法
