通过温度效应探索研究超短脉冲强激光损伤机理

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    61178018
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    76.0万
  • 负责人：
    祖小涛
  • 依托单位：
    电子科技大学
  • 学科分类：
    F0506.激光
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

高功率激光器已广泛用于新材料、新能源和国防领域。然而激光器的光学元件的强激光辐照损伤却成为激光器功率进一步提升的"瓶颈"，并且一些重要的损伤机理还不清楚也成为元件损伤阈值提高的障碍。这对于强场物理学和工程技术应用都是一个急需解决的问题。本项目拟从理论和实验两个方面去研究不同温度下（室温-几十K）熔石英的激光辐照损伤。由于降低温度可以极大地抑制造成损伤的雪崩过程，因此这种方法有望成为大幅度提高光学元件负载能力的新思路和新技术。通过研究不同温度下熔石英的光学损伤，可以掌握不同温度下造成雪崩电离过程中各个能量吸收机制的确切作用，以及不同脉宽下，光致电离和雪崩电离的确切贡献；还可以解决国际上关于脉宽小于100飞秒时，光致电离和雪崩电离贡献的争论。因此本申请在学术上有较高的原创性，同时在工程上也有重要的应用价值。

结项摘要

飞秒激光由于脉冲时间短、瞬时功率高、聚焦区域小等特点已被广泛应用于新能源、新材料、航天、生命科学及国防等领域，然而，光学元件中的激光损伤仍然是高功率激光系统和光学器件的发展的一个限制因素，这对于开发高功率激光系统及强场物理学的发展都是一个迫切需要解决的问题。激光器的透镜、窗口、反射镜、偏振片、光栅等通常使用熔石英这种光学材料。因此提高熔石英的负载能力，对于基础科学研究和工程应用方面都具有重要意义。本项目主要研究光学材料在不同温度和不同脉宽时的激光诱导损伤阈值的规律。主要取得的研究成果如下：.（1） 首次在实验上系统地测试了多种光学材料在不同温度下（80K-300K)的激光损伤阈值（纳秒区域,10-12秒<脉宽<10-8秒) .（2） 对于更短脉冲区域(脉宽<10-12秒)，建立了含温度参数的导带电子产生率方程。方程可以描述温度对电子密度演化过程的影响，并可以预测材料激光损伤阈值随温度的变化。 .（3）分析了<100fs超短脉冲区域，雪崩电离和光致电离对材料激光损伤的贡献。解决了国际上关于脉宽小于100 fs时，雪崩电离与光致电离对损伤机制的影响的分歧。我们的研究显示在此区域，主要是光致电离起主要作用，与声子相关的雪崩电离过程对损伤的贡献很小。

项目成果

期刊论文数量（30）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Possible effects of oxygen in Te-rich Sigma 3 (112) grain boundaries in CdTe
CdTe 中富碲 Sigma 3 (112) 晶界中氧的可能影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Solid State Communications
  • 影响因子：
    2.1
  • 作者：
    Zu XT;Huda MN;Wei SH;A
  • 通讯作者：
    A
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  • DOI：
    10.1007/s11426-013-4961-2
  • 发表时间：
    2014-03
  • 期刊：
    Science China Chemistry
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Chen Bo;Xiang Xia;Ding QingPing;Zu XiaoTao
  • 通讯作者：
    Zu XiaoTao
Effect of residual stress on laser-induced damage characterization of mitigated damage sites in fused silica
残余应力对熔融石英中减轻损伤部位激光诱导损伤表征的影响
  • DOI：
    10.1016/j.jnoncrysol.2014.11.038
  • 发表时间：
    2015-02
  • 期刊：
    Journal of Non-Crystalline Solids
  • 影响因子：
    3.5
  • 作者：
    Qiu, R.;Yang, Y. J.;Zheng, W. G.;Zu, X. T.
  • 通讯作者：
    Zu, X. T.
The Electric Field Modulation by Hemisphere Damage Sites in Fused Silica Subsurface
熔融石英地下半球损伤部位的电场调制
  • DOI：
    10.1155/2014/843261
  • 发表时间：
    2014-06
  • 期刊：
    Advances in Condensed Matter Physics
  • 影响因子：
    1.5
  • 作者：
    He, Shaobo;Yang, Liang;Li, Li;Zu, Xiao-Tao
  • 通讯作者：
    Zu, Xiao-Tao
Characterization of 355 nm laser-induced damage of mitigated damage sites in fused silica
熔融石英中 355 nm 激光诱导损伤减轻损伤部位的表征
  • DOI：
    10.1088/1054-660x/23/2/026001
  • 发表时间：
    2013-02
  • 期刊：
    Laser Physics
  • 影响因子：
    1.2
  • 作者：
    Zu, X.T.;Xiang, X.;Yuan, X.D.;Liu, C.M.;Wang, H.J.;Luo, C.S.;He, S.B.;Lv, H.B.;Zheng, W.G.
  • 通讯作者：
    Zheng, W.G.

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    2011
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  • 影响因子：
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  • 作者：
    向霞;程晓峰;贺少勃;袁晓东;郑万国;李志杰;刘春明;周维列;祖小涛
  • 通讯作者：
    祖小涛

其他文献

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AI项目解读示例

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

        graph TD
          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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