在激光与靶材的作用过程中,会产生高温高密度的等离子体。处于其中的原子会受到周围环境的影响,激光等离子体特性的瞬态变化将引起原子能级结构发生变化,实验中典型的表现为辐射或自吸收光谱的展宽和频移。因此,对激光等离子体中的原子能级结构演化过程进行研究,对于进一步探索激光等离子体中的原子物理过程具有重要的学术价值。本项目在实验上分别利用单脉冲和双脉冲激光诱导等离子体,对Pb、HgCdTe和GaAs激光等离子体的发射光谱进行探测,获得了时空分辨的一系列谱线,分析了光谱线展宽和频移随时间和空间的演化规律,探讨了激光等离子体中原子的碰撞、激发和辐射过程,揭示了激光等离子体中原子或离子能级结构瞬态演化的内在机制。同时,利用ICCD的高速摄像技术对等离子体羽辉的膨胀过程进行了拍摄,得到了等离子体的时空演化信息,为进行等离子体模拟提供重要参数。理论上利用改进一维辐射转移理论模拟等离子体的发射谱,研究了等离子体温度、密度以及原子能级布局对谱线的形成的影响,对激光等离子体的辐射和吸收等原子物理过程给出了较清晰的图像。
英文主题词laser plasma;evolution of atomic level;emission spectroscopy