氣體團(tuán)簇源的制備及特性研究.pdf

1、隨著超短超強(qiáng)激光的發(fā)展，氣體團(tuán)簇和激光相互作用引起人們的廣泛關(guān)注。團(tuán)簇的自身特性是相互作用過程的關(guān)鍵之一。本文建立常溫、低溫氣體團(tuán)簇的制備系統(tǒng)，并制備出大尺寸的氬團(tuán)簇和氘團(tuán)簇。采用瑞利散射法測量團(tuán)簇的尺寸，研究其隨時(shí)間的生長變化，以及影響團(tuán)簇生長的各因素（背景壓強(qiáng)、噴嘴、及溫度）。；另外，本文建立激光和團(tuán)簇相互作用實(shí)驗(yàn)，初步摸索其中規(guī)律。該論文的具體內(nèi)容及相應(yīng)結(jié)果歸納如下： 1.建立制備常溫團(tuán)簇和低溫團(tuán)簇的兩套系統(tǒng)。采用超聲速噴

2、射法制備氬團(tuán)簇和氘團(tuán)簇，兩者最大平均尺度分別為3.36nm 和3.15nm. 2.搭建瑞利散射法測量團(tuán)簇尺寸的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，并和制備系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)時(shí)間和空間的同步。 3.測量團(tuán)簇在不同背景壓強(qiáng)下的尺寸，擬合出團(tuán)簇尺寸和背景壓強(qiáng)的指數(shù)關(guān)系，符合Hagnea經(jīng)驗(yàn)公式的范圍。 4.比較兩種尺寸錐形噴嘴制備的團(tuán)簇大小，發(fā)現(xiàn)大直徑、小膨脹半角的噴嘴有利于形成大團(tuán)簇。這結(jié)果也符合理論計(jì)算。 5.改變診斷光和閥門之間的相對延遲

3、時(shí)間，測量團(tuán)簇在不同時(shí)刻的尺寸，描繪團(tuán)簇生長、衰變的全過程。實(shí)驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)團(tuán)簇生長過程中出現(xiàn)所謂的“雙峰”結(jié)構(gòu)。分析其原因，這種結(jié)構(gòu)應(yīng)該不是團(tuán)簇本身生長的特點(diǎn)，而是閥門的機(jī)械反彈引起。但是這種“雙峰”結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)在激光與團(tuán)簇相互作用實(shí)驗(yàn)具有重要的實(shí)際意義。因?yàn)榈诙宓膱F(tuán)簇尺寸小、密度小，與激光相互作用，結(jié)果并不理想。 前五項(xiàng)是團(tuán)簇自身的特性診斷，主要目的是尋找團(tuán)簇生長的最佳條件、最佳時(shí)刻，為激光相互作用實(shí)驗(yàn)作準(zhǔn)備提供豐富的信息.