整形飞秒脉冲激光控制凝聚态材料烧蚀过程

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基本信息

  • 批准号：
    10974070
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    43.0万
  • 负责人：
    胡湛
  • 依托单位：
    吉林大学
  • 学科分类：
    A2202.光与物质相互作用
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

本项目系统地研究整形飞秒脉冲激光作用下凝聚态材料的烧蚀动力学过程及其控制。项目将研究真空条件与大气环境下烧蚀过程的区别，研究大气对烧蚀过程的影响，获得烧蚀效率与荧光强度等可观测量的定量关系；研究烧蚀等离子体光谱的偏振特性及其成因；使用指定形状的飞秒脉冲序列或者由实验系统自优化得到的脉冲序列形状主动的适合烧蚀过程的各个阶段以实现对其的控制；使用上述方法产生的整形脉冲序列相干的控制能量注入、材料激发过程，进而影响下一步的熔化与烧蚀过程，并施以另一个烧蚀脉冲与预处理表面强耦合，或施以另一个整形脉冲实现进一步控制。通过对各可观测量随整形脉冲形状的变化，以及对能够最优化可观测量的实验系统自优化得到的脉冲形状的分析，获得烧蚀过程演化机制及其控制机制。

结项摘要

本项目研究了几种不同材料在双脉冲及整形脉冲飞秒序列作用下的烧蚀动力学过程及其控制方法。通过开环的正弦位相扫描，使用等间距的脉冲序列作用于砷化镓材料，发现了430nm附近发射谱带强度极大程度的增强，我们认为是脉冲串激发的声子协助载流子进入L谷引发了430nm附近的谱带发射。后续的闭环自优化实验将这一谱带发射更大程度的增强了。这些结果表明我们实现了对烧蚀过程中能量注入和材料激发过程的相干调控，是本项目执行期间最重要的结果。另外，我们发现了在整形脉冲作用下烧蚀过程中产生等离子体的强偏振特性，阐述了其中两种不同的偏振机制分别来源于相干控制的L谷发射和熔化表层的反射。通过钻孔实验，说明了真空条件和大气条件下材料烧蚀过程中效率、喷溅物、形貌等的区别，发现一定气压下烧蚀可达到最佳效果，而并非真空度越高越好。本项目的研究证明了在材料烧蚀方面，整形脉冲相对于变换极限单脉冲是更好的工具，可以有效的调控烧蚀过程中的微观动力学过程，并影响最终烧蚀形貌。

项目成果

期刊论文数量（9）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（1）
专利数量（0）
Closed Loop Coherent Control of Electronic Transitions in Gallium Arsenide
砷化镓电子跃迁的闭环相干控制
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Journal of Physical Chemistry A
  • 影响因子：
    2.9
  • 作者：
    Singha; Sima;Hu; Zhan;Gordon; Robert J.
  • 通讯作者：
    Robert J.
Ionization and Fragmentation of Butanone Clusters Irradiated by Photons at 355 and 118 nm
355 和 118 nm 光子辐照下丁酮团簇的电离和碎裂
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    CHEMICAL RESEARCH IN CHINESE UNIVERSITIES
  • 影响因子：
    3.1
  • 作者：
    Sun Chang-kai;Hu Zhan;Yang Xue;Jin Ming-xing;Hu Wen-cheng;Ding Da-jun
  • 通讯作者：
    Ding Da-jun
Optical generation of polarized photoluminescence from GaAs(100)
GaAs(100) 产生的偏振光致发光
  • DOI：
    10.1063/1.3698469
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Applied Physics Letters
  • 影响因子：
    4
  • 作者：
    Hu; Zhan;Singha; Sima;Rich; Daniel H.;Gordon; Robert J.
  • 通讯作者：
    Robert J.
Angular distributions of CH3I fragment ions under the irradiation of a single pulse and trains of ultrashort laser pulses
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  • DOI：
    10.1088/1674-1056/22/1/013302
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Chinese Physics B
  • 影响因子：
    1.7
  • 作者：
    Yaodong Song;Zhou Chen;Changkai Sun;Zhan Hu
  • 通讯作者：
    Zhan Hu
超快强激光场中多原子分子电离及能量转移过程
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    激光与光电子学进展
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    胡湛;金明星;吴迪;石英;王巧巧;刘丙国;王春成;丁大军
  • 通讯作者：
    丁大军

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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