《基於臨界密度電漿透鏡的雷射脈衝整形研究》是依託北京大學，由趙研英擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於臨界密度電漿透鏡的雷射脈衝整形研究
- 依託單位：北京大學
- 項目負責人：趙研英
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
通過臨界密度電漿透鏡實現對強場雷射脈衝的整形，有望顯著提高雷射光強，進而改善雷射加速效率和束流質量。本項目擬開展基於臨界密度電漿透鏡的雷射脈衝整形研究。通過最佳化雷射參數與靶材參數，使強度較低的雷射預脈衝或雷射本底首先與碳納米管等典型臨界密度靶材相互作用產生臨界密度電漿，之後使強度更高的雷射主脈衝與已產生的臨界密度電漿相互作用形成臨界密度電漿透鏡，從而實現雷射強度提升。希望通過本項目的開展，獲得實現臨界密度電漿聚焦透鏡脈衝整形的有效技術途徑，獲取更高強度雷射脈衝用於雷射加速，以期使雷射加速進一步向更高效轉換效率邁進。
結題摘要
本項目基於團隊已有的200TW雷射系統開展基於臨界密度電漿透鏡雷射脈衝整形研究，改善了雷射加速效率和束流質量。首先針對200TW雷射系統在電漿透鏡產生所需脈衝質量方面做了深入研究與改造：設計並實現了高效非真空交叉偏振波系統，在此基礎上進一步詳細研究了交叉偏振波光譜特性，為臨界密度等離子透鏡實驗提供了高對比度雷射脈衝；通過對雷射光譜的合理調製實現了雷射有效最高峰值的運行，這為後續實驗提供了最高雷射光強。在對雷射性能進行研究改造的同時，針對雷射診斷脈衝寬度的需求，設計並研製了高精度單發實時脈寬診斷裝置。最後，設計並搭建了適用於臨界密度電漿透鏡產生的燒蝕脈衝打靶系統，利用燒蝕脈衝製備臨界密度電漿透鏡並對強場雷射脈衝整形，通過雷射加速實驗獲得了電量和能量都有顯著增強的質子束，表明了等離子透鏡對強場雷射脈衝光強增強效應，從而提供了一種提高雷射加速更高轉換效率，產生更高束流品質的方案。
