导读:本文包含了飞秒激光激波论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:激光诱导激波,纳秒激光,发射光谱诊断,脉冲激光推进
飞秒激光激波论文文献综述
刘昊,彭新,陈敏孙,赵国民[1]（2016）在《纳秒激光诱导激波的瞬态光谱诊断》一文中研究指出设计了一种具有较高时间分辨(10 ns)和空间分辨(25μm)、可用于诊断激光诱导产生激波的方法,并基于该方法研究了不同气压下激波产生的物理过程,得到了激波层携带的能量。实验中我们将一束半高宽为7 ns、波长为532 nm、重频2.5 Hz的激光射入氩气氛围的真空靶室内,并聚焦在硅靶表面,峰值功率密度约20 GW/cm~2。激光诱导产生的等离子体羽与背景氩气碰撞,在等离子体羽的边缘形成激波。我们在硅靶侧面平行于等离子体羽中轴线方向(即靶材法线方向)设置光栅光谱仪,并利用带有时间快门的iCCD相机收集等离子体羽及激波的发射光谱。通过比较10~、10、70、100、200、1 000 mTorr背景气压的光谱结果,可以看到激波逐渐形成的过程,并且在较低的气压下,氩原子的电离主要源于高价态硅离子的电荷转移;在较高的气压下,Ar~+则更多来源于碰撞电离过程。此外,由于发射光谱的斯塔克展宽和频移与等离子体羽局域电子密度(N_c)和电子温度(T_c)相关,通过光谱分析的反解,可以得到等离子体羽及激波层随时间和空间变化的物理过程。在激波波前内部,离靶材表面越远,电子密度和电子温度越小;在激波层,电子和离子聚集并发生激烈碰撞,N_c和T_c达到极大值。最后,此瞬态光谱诊断方法还可以通过不同时刻(t)激波波前的位置(R)得到激波携带的能量。在200 mTorr的背景气体下,R∞t~(0.4),与半球形扩散理论公式相符合。测量得到的激波携带能量可以有效地评估脉冲激光推进过程中烧蚀燃料的能量效率。(本文来源于《第十四届全国物理力学学术会议缩编文集》期刊2016-09-27）
黄丽[2]（2009）在《飞秒激光激波特性的闪光高速摄影实验研究》一文中研究指出超快激光脉冲感生激波已经成为动高压物理领域中一个重要的实验研究手段。由于超快激光激波在样品中的渡越时间最长不超过1 ns,因此,超快激光激波特征参数(如样品材料中冲击压力P、冲击温度T的大小等)的实验测量是进行材料冲击动力学研究工作的一个难题。同时确定超快激光激波在材料中所感生冲击压力P和冲击温度T的大小,这对于进行诸如材料的冲击相变研究等工程及材料领域的研究工作具有重要意义。尤其是在目前飞秒激光脉冲与材料相互作用的机制尚不明确的情况下,搭建飞秒激光感生激波的实验研究平台,进行飞秒激光激波特性参数的实验测量研究工作尤为重要。基于上述的研究现状和存在的问题,本文利用连续介质的准平衡态理论,描述了超快激光激波在材料中产生和传播的过程,分析了超快激光激波在两种不同材料中的反射、透射过程,获得了超快激光激波在两种材料中所感生冲击压力、冲击温度的理论计算方法。在此基础上,采用一维流体动力学中的特征线方法,对脉冲宽度分别为飞秒、皮秒和纳秒量级的激光脉冲在铝膜中所感生的冲击压力波形进行了数值模拟计算,得到了超快激光激波在材料中随时间、位置变化的传播规律,为进行飞秒激光激波的实验研究提供了必要的理论指导。本文实现了飞秒激光脉冲在薄膜材料中感生激波的时间分辨超快显微成像实验研究平台的搭建。采用不同延迟时间的飞秒激光脉冲分别作为冲击泵浦光和探测光,实现了薄膜材料中飞秒激光激波的感生和探测之间高精度的时间同步,将闪光高速摄影实验测量研究的时间分辨率提高到了亚皮秒量级;对每一厚度的铝膜样品均进行了上百次的重复性实验,提高了测量结果的准确度;同时,主要成像设备没有采用冲击波研究中普遍采用的、价格昂贵的条纹相机,而是采用了国产的、普通的外触发式相机,为常规实验室进行不透明材料的超快激光激波实验研究工作开辟了一条切实可行的途径。利用上述的实验研究平台,采用脉冲宽度为130 fs的飞秒激光脉冲为光源,利用闪光高速摄影技术对单个飞秒激光脉冲(功率密度I=7.84×10~(13) W/cm~2)在不同厚度铝膜(厚度范围为3~10μm)中的渡越时间t进行了实验测量研究工作。测量得到的铝膜后表面的时间分辨超快显微图像表明,高斯型的飞秒激光脉冲在3~10μm厚的铝膜中能够感生平面性、稳定性和干净性较为理想的一维平面激波。通过对实验数据进行拟合得到飞秒激光激波在铝膜中的传播速度D=9.0±0.4 km/s。在此基础上,根据已知的铝膜和α-石英晶体的物态方程,以及界面上冲击压力P和粒子速度u连续的原理,理论计算得到了飞秒激光激波在铝膜中所感生的冲击压力为P=69±5 GPa,相应的冲击温度为T=1852±400 K;在α-石英晶体中所感生的冲击压力约为P≈55 GPa,相应的冲击温度约为T≈4344 K。本课题研究工作获得的结果为今后将进行的、具有重要研究价值的α-石英晶体材料的超快激光激波冲击动力学实验研究提供了重要的实验参数。本课题研究工作充分证明,以飞秒激光脉冲为光源,利用超快时间分辨显微成像技术进行飞秒激光激波的实验测量研究是完全可行的。本文工作得到国家自然科学基金项目(项目编号:10374022、60478015、20573028、10674034)的资助。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2009-06-01）
飞秒激光激波论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
超快激光脉冲感生激波已经成为动高压物理领域中一个重要的实验研究手段。由于超快激光激波在样品中的渡越时间最长不超过1 ns,因此,超快激光激波特征参数(如样品材料中冲击压力P、冲击温度T的大小等)的实验测量是进行材料冲击动力学研究工作的一个难题。同时确定超快激光激波在材料中所感生冲击压力P和冲击温度T的大小,这对于进行诸如材料的冲击相变研究等工程及材料领域的研究工作具有重要意义。尤其是在目前飞秒激光脉冲与材料相互作用的机制尚不明确的情况下,搭建飞秒激光感生激波的实验研究平台,进行飞秒激光激波特性参数的实验测量研究工作尤为重要。基于上述的研究现状和存在的问题,本文利用连续介质的准平衡态理论,描述了超快激光激波在材料中产生和传播的过程,分析了超快激光激波在两种不同材料中的反射、透射过程,获得了超快激光激波在两种材料中所感生冲击压力、冲击温度的理论计算方法。在此基础上,采用一维流体动力学中的特征线方法,对脉冲宽度分别为飞秒、皮秒和纳秒量级的激光脉冲在铝膜中所感生的冲击压力波形进行了数值模拟计算,得到了超快激光激波在材料中随时间、位置变化的传播规律,为进行飞秒激光激波的实验研究提供了必要的理论指导。本文实现了飞秒激光脉冲在薄膜材料中感生激波的时间分辨超快显微成像实验研究平台的搭建。采用不同延迟时间的飞秒激光脉冲分别作为冲击泵浦光和探测光,实现了薄膜材料中飞秒激光激波的感生和探测之间高精度的时间同步,将闪光高速摄影实验测量研究的时间分辨率提高到了亚皮秒量级;对每一厚度的铝膜样品均进行了上百次的重复性实验,提高了测量结果的准确度;同时,主要成像设备没有采用冲击波研究中普遍采用的、价格昂贵的条纹相机,而是采用了国产的、普通的外触发式相机,为常规实验室进行不透明材料的超快激光激波实验研究工作开辟了一条切实可行的途径。利用上述的实验研究平台,采用脉冲宽度为130 fs的飞秒激光脉冲为光源,利用闪光高速摄影技术对单个飞秒激光脉冲(功率密度I=7.84×10~(13) W/cm~2)在不同厚度铝膜(厚度范围为3~10μm)中的渡越时间t进行了实验测量研究工作。测量得到的铝膜后表面的时间分辨超快显微图像表明,高斯型的飞秒激光脉冲在3~10μm厚的铝膜中能够感生平面性、稳定性和干净性较为理想的一维平面激波。通过对实验数据进行拟合得到飞秒激光激波在铝膜中的传播速度D=9.0±0.4 km/s。在此基础上,根据已知的铝膜和α-石英晶体的物态方程,以及界面上冲击压力P和粒子速度u连续的原理,理论计算得到了飞秒激光激波在铝膜中所感生的冲击压力为P=69±5 GPa,相应的冲击温度为T=1852±400 K;在α-石英晶体中所感生的冲击压力约为P≈55 GPa,相应的冲击温度约为T≈4344 K。本课题研究工作获得的结果为今后将进行的、具有重要研究价值的α-石英晶体材料的超快激光激波冲击动力学实验研究提供了重要的实验参数。本课题研究工作充分证明,以飞秒激光脉冲为光源,利用超快时间分辨显微成像技术进行飞秒激光激波的实验测量研究是完全可行的。本文工作得到国家自然科学基金项目(项目编号:10374022、60478015、20573028、10674034)的资助。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
飞秒激光激波论文参考文献
[1].刘昊,彭新,陈敏孙,赵国民.纳秒激光诱导激波的瞬态光谱诊断[C].第十四届全国物理力学学术会议缩编文集.2016
[2].黄丽.飞秒激光激波特性的闪光高速摄影实验研究[D].哈尔滨工业大学.2009