科學(xué)家在二維多普勒光譜儀上實(shí)時(shí)捕捉到熱密等離子體運(yùn)動(dòng)cnBeta.COM 2021-07-19 |
來自印度孟買的塔塔基礎(chǔ)研究院、來自英國約克大學(xué)和盧瑟福阿普爾頓實(shí)驗(yàn)室的一支聯(lián)合科學(xué)團(tuán)隊(duì)利用一個(gè)二維多普勒光譜儀,成功捕捉到固體表面不同位置的高強(qiáng)度、飛秒激光誘導(dǎo)的熱密等離子體的運(yùn)動(dòng)。
他們用一個(gè)超高強(qiáng)度(10^19 W/sq.cm)的 25 飛秒激光脈沖(泵)引爆了一個(gè)固體表面,產(chǎn)生了一個(gè)熱的、密集的等離子體,并通過反射一個(gè)相對弱的第二飛秒脈沖(探針)來監(jiān)測其超快速運(yùn)動(dòng)??焖傺葑兊牡入x子體對反射的探針脈沖施加的波長的多普勒偏移給出了等離子體的向外(藍(lán)移)和向內(nèi)(紅移)的運(yùn)動(dòng)。
由超高強(qiáng)度激光在固體目標(biāo)表面產(chǎn)生的熱而密集的等離子體的運(yùn)動(dòng)。因此膠片顯示了等離子體的不同區(qū)域在不同時(shí)間的高速運(yùn)動(dòng),這與通常預(yù)期的某種均勻運(yùn)動(dòng)完全不同。以前的研究沒有在一次實(shí)驗(yàn)中捕捉到整個(gè)等離子體表面的運(yùn)動(dòng)--"舞池"(dance floor)。這個(gè)團(tuán)隊(duì)將飛秒級的時(shí)間分辨率與微米級的空間分辨率結(jié)合起來,從而捕捉到了等離子體在不同橫向位置的超快速扭曲和轉(zhuǎn)動(dòng)。
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了一個(gè)新穎的二維多普勒監(jiān)測器,它有16個(gè)獨(dú)立的、單次拍攝的、高分辨率的光譜儀,全部由泵浦激光脈沖觸發(fā),并捕捉到不同空間位置的等離子體的瞬時(shí)速度。他們表明,等離子體的不同部分在不同時(shí)間移動(dòng),這與通常預(yù)期的某種程度上的均勻運(yùn)動(dòng)相反。這種新方法可以證明對于跟蹤熱和能量沿著表面的流動(dòng)以及觀察等離子體不穩(wěn)定性的增長非常有用,對于理解激光等離子體科學(xué)和推動(dòng)高強(qiáng)度、飛秒激光驅(qū)動(dòng)的激光等離子體在成像和激光融合中的應(yīng)用非常重要。
責(zé)任編輯:劉鑫嶸




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