Nýlega, rannsóknarteymi frá State Key Laboratory of Strong-Field Laser Physics,Shanghai Institute af Optics og Nákvæmni Vélar, Kínverska vísindaakademían, uppgötvaði það fyrirbæri að því hærri sem leysir endurtekningartíðnin er, því meiri er sjónstyrkur þráðarins í ferli hátíðni mJ-kvarða femtósekúndu leysiþráðar og andrúmsloftsþráðar, og setti fram femtósekúndu leysir andrúmsloftþráður. púlssöfnunaráhrif byggð á "lágþéttni gatinu". Líkamleg mynd af uppsöfnunaráhrifum andrúmsloftsþræðingarpúls byggt á „lágþéttni holum“ er sýnd. Tengda blaðið var gefið út íHigh Power Laser Vísindi og Verkfræði.
Með hraðri þróun kHz og jafnvel 100kHz hátíðni femtósekúndu leysira, veitir hátíðni femtósekúndu leysir andrúmsloftsþráður áður óþekkt tækifæri fyrir leysivinnslu, þokugöt samskipti, leysiskýjaregnmyndun, leysireldingar og önnur forrit . Vegna ljósslökunar á millisekúndu mælikvarða loftsameinda eru púlssöfnunaráhrifin við þráð í andrúmslofti hátíðni femtósekúndna leysigeisla óumflýjanleg og ítarlegur skilningur á áhrifum púlssöfnunaráhrifa á ferli hátíðnileysis. filamentation er lykillinn að frekari þróun nýrra forrita leysir í andrúmsloftsþráðum. Með áherslu á ofangreind lykilatriði, hefur rannsóknarteymið framkvæmt þráð í andrúmsloftinu með því að nota femtósekúndu leysir með þunga tíðni allt að 100 kHz og púlsorku upp á 0,4 mJ. Rannsóknarteymið hefur komist að því að því lengur sem þráðurinn er á hærri þungatíðninni, því veikari sem flúrljómun eins púls er, því sterkari er þriðja harmónían sem þráðurinn framkallar og þröskuldur af völdum háspennuútskriftarbroti er minnkað og eðlisfræðilegur gangur hátíðni loftrásarinnar með lágum þéttleika er upphaflega lagður til með púlsuppsöfnunaráhrifum ［(A). Advanced Photonics Research 4, 2200338 (2023)].
Í þessari vinnu reiknuðu rannsakendur út þráðarferli eins femtósekúndu leysispúls með tölulegri hermingu, fengu staðbundna dreifingu þráðar plasmaþéttleikans, reiknuðu út flóknarhita blóðvökvans út frá plasmaþéttleika og sameinuðu hitaleiðni. jöfnu til að fá „lágþéttniholin“ sem þráðurinn framkallar við mismunandi endurtekningartíðni. Fylgnistuðlar tölulegu hermjöfnunnar fyrir ólínulega sendingu á femtósekúndu leysipúlsum eru leiðréttar með „lágþéttniholunum“ til að fá þráðmyndandi niðurstöður leysipúlsa með mismunandi endurtekningartíðni, og það fyrirbæri að þráðmyndandi styrkur Femtósekúndu ákafur leysir andrúmsloft eykst með aukningu á endurtekningartíðni finnst. Með því að mæla flúrljómun köfnunarefnissameinda og köfnunarefnisjóna sem þráðurinn framkallar til að einkenna ljósstyrkinn inni í þráðnum, staðfestu tilraunirnar fræðilegar væntingar og útskýrðu með góðum árangri breytileikareglu ljósstyrks inni í andrúmsloftsþráðnum sem framkallað er af femtósekúndu leysirpúlsum með mismunandi endurtekningu tíðni, sem veitti áreiðanlegan vísindalegan grunn fyrir ítarlegan skilning á andrúmsloftsþráðum hátíðni femtósekúndu leysigeisla og þróun nýrra notkunar þeirra.
Þessi vinna er studd af National Natural Science Foundation of China, Lykiláætlun um alþjóðlegt samstarf Kínversku vísindaakademíunnar og Vísinda- og tækniáætlun Shanghai sveitarfélagsins.
Mynd 1 Fræðilegir útreikningar á staðbundinni þróun þráðmyndandi styrks andrúmsloftsins í þunga tíðni femtósekúndu leysisins við 100 Hz og 1000 Hz fyrir mismunandi púlsorku: (a) 0,1 mJ, (b) 0,2 mJ, (c) 0,7 mJ og (d) 1,2 mJ.
Mynd 2 Tilraunaniðurstöður 100 Hz og 1000 Hz þungtíðni leysir ólínuleg útsending meðalstyrksbreyting með leysipúlsorku (a) og ljósstyrksbreytingu inni í þráðnum með leysisþungatíðni við leysipúlsorku upp á 1,2 mJ (b) . (c) og (d) eru samsvarandi tölulegar hermir niðurstöður. (e) Þéttleikadreifing loftsameinda á lágþéttleikasvæðinu við mismunandi endurtekningartíðni.
