飞秒超快纹影技术实验方法研究

项目名称： 飞秒超快纹影技术实验方法研究

项目编号： No.11504129

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2016

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 姜远飞

作者单位： 吉林大学

项目金额： 24万元

中文摘要： 纹影技术能够显示透明介质中折射率的微小变化，被广泛应用于流场诊断研究中。目前常规的时间分辨纹影只能达到ns量级的时间分辨率，而飞秒超快强激光诱导等离子过程需要皮秒甚至飞秒量级的时间分辨能力。本项目提出一种采用飞秒激光做为纹影光源的超快时间分辨纹影技术，并将等离子体诊断和纹影技术相结合，实现飞秒时间尺度上的分辨能力，测量飞秒激光脉冲在空气中传输形成的等离子体通道的超快动力学过程，得到等离子体电子密度时空分布，进而实现飞秒尺度的各种超快流场诊断研究。此外，我们还将通过相关实验及数值模拟结果，研究飞秒激光脉冲传播成丝中发生的各种超快过程。

中文关键词： 超快纹影；飞秒时间分辨；激光等离子体；电子密度

英文摘要： Schlieren technique can present tiny variation of the refractive index in a transparent medium, which has been widely applied in diagnosis of the flow field. Recently, the conventional time-resolved schlieren can only reach the order of ns time resolution, but ultrafast femtosecond laser-induced plasma process requires picosecond or femtosecond time resolution. This project present an ultrafast time-resolved Schlieren technique, which uses femtosecond laser as the light source，and combined plasma diagnostics and Schlieren technique together, to realize the femtosecond time scale resolution. We will measure the ultrafast dynamics of the plasma channel formed by femtosecond laser pulses transport in air, and obtain spatial and temporal distribution of electron density in plasma. A variety of diagnostic studies of ultrafast femtosecond scale flow field will be also investigated. In addition, we will experimentally and theoretically study the ultrafast processes during filamentation of femtosecond laser pulses propagation as well.

英文关键词： Ultrafast schlieren;Femtosecond time resolution;laser plasma;electron density