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将泵浦—探测技术的时间分辨能力引入到光学涡旋日冕仪成像系统中,从而在实现微弱相位型物体无背景成像的同时对其做时间分辨诊断。将该技术应用于飞秒激光激发的空气等离子体的诊断。实验结果表明,利用该技术可以清晰地观察到空气等离子体的生成过程,且实验结果与数值模拟结果符合较好。另外,还观测到空气等离子体的两个衰减过程,并对其进行了双指数拟合分析。其中,具有较快时间尺度(-65 ps)的过程主要由电子与正离子复合导致,具有较慢时间尺度(-810 ps)的衰减过程主要由自由电子在氧气分子上的附着所致。