毛细管放电X光激光装置中的预脉冲电源

针对目前毛细管放电X 光激光装置产生的预脉冲电流幅值过大、持续时间较短的问题，提出了增加预脉冲开关抑制原有预脉冲，再外加由脉冲成形网络组成的预脉冲发生器，产生所需预脉冲的改造方案。可在主脉冲来临之前产生幅度10~50A，持续时间约17μs的方波预脉冲电流，来满足毛细管放电泵浦类氖氩X光激光实验的需要。     

毛细管放电软X光激光预-主脉冲延时电路

 以预-主脉冲方式工作的激励软X光激光毛细管放电装置，其预-主脉冲先后触发时间间隔的控制，直接影响了泵浦能量转换为X射线激光能量的效率。运用光电耦合及脉冲变压器隔离等技术，将集成芯片构成的延时电路用于快速高压放电装置中。实验结果表明，预-主脉冲协调工作，延时触发2～50μs，为产生软X光激光提供了条件。     

毛细管放电X光激光中的预脉冲研究

 为研究毛细管放电X光激光中预脉冲放电对增益的影响，用简化的XDCH程序，模拟计算了聚乙烯毛细管充Ar气、2μs脉宽的预脉冲放电过程，把预放电之后的等离子体温度、密度和电离度作为初始条件，输入XDCH程序，进行40kA典型主脉冲放电的计算模拟，给出了一些典型预放电幅度下的增益和电子密度分布情况。比较分析的结果发现，对2μs脉宽的预脉冲，100A的电流将得到较好的增益，并且预言激光线时间谱可能出现双峰结构，空间谱会出现环状结构。     

激励软X光激光的毛细管预-主脉冲放电装置

 介绍了主脉冲和预脉冲的产生电路、预-主脉冲延时触发的方案以及对预-主脉冲的联调结果。毛细管放电X光激光装置经改造后，抑制了原有电流幅值过大的预脉冲，外加预脉冲发生器可以提供幅值几十A的预脉冲。预 主脉冲的联调结果表明，预脉冲的电流为20A，主脉冲的第一个峰的峰值电流为40.1kA，前沿为26.6ns，脉宽38ns，预-主脉冲之间的触发延时在3～50μs之间可调。     

预脉冲在毛细管快放电软x射线激光中的作用

在一台毛细管快放电软x射线激光实验装置上，在相同主脉冲条件下（电流峰值18—30kA，半周期80ns），通过观测放电产生的软x射线辐射，研究了该装置固有的高幅值（2—5kA）和外加的低幅值（10—20A）两种预脉冲，对聚乙烯毛细管和高纯度陶瓷毛细管（99.9%）放电的管壁烧蚀及等离子体状态的影响.采用装置固有的几kA预脉冲和聚乙烯毛细管，放电 过程中产生了大量的管壁烧蚀，并且这种情况下的等离子体均匀性差，没有可能获得激光输 出.而采用20A的预脉冲和高纯度陶瓷毛细管，管壁烧蚀量大大减少，预电离等离子体的均匀 性好，在这种情况下，实验上利用x射线二极管观测到了激光尖峰信号. 关键词： 预脉冲 毛细管放电 软x射线激光     

毛细管放电激励软x射线激光的产生时间

利用x射线二极管(XRD)，实验上测量了毛细管放电激励下类氖氩469nm软x射线激光的尖 峰信号. 改变毛细管的充气气压和主脉冲放电电流，研究了激光尖峰的产生时间随实验参数 的变化情况. 实验结果表明，激光产生于主脉冲电流波形的前沿，此时的主脉冲电流是其峰 值的65%—75%. 增加毛细管充气气压或者减小主脉冲峰值电流，激光的产生时间将会稍有延 迟. 同时改变毛细管充气气压时，激光尖峰信号在42Pa存在最大值. 关键词： 毛细管放电 软x射线激光 激光产生时间     

光学仪器 X射线、紫外线及其仪器

O434.1∥TN2412006010785毛细管放电抽运软X光激光产生条件的实验研究=Ex-peri mental investigation of lasing condition for soft X-raylaser pumped by capillary discharge[刊,中]/栾伯晗(哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室.黑龙江,哈尔滨(150001)),赵永蓬…∥中国激光.—2005,32(9).—1189-1192实验探索了较低氩气气压下激光产生的条件,利用X射线二极管(XRD)测量了毛细管放电激励类氖氩46.9nm软X光激光的输出。在其他实验参量不变的情况下,改变主脉冲电流的波形,比较了激光尖峰与背景光的相对位置。实验结果表明,当…     

利用皮秒脉冲激光驱动瞬态X射线激光

报道了利用皮秒激光驱动产生瞬态类镍银X射线激光的实验结果.采用一路脉冲宽度为数百皮秒的激光作为预脉冲，配合另一路皮秒激光作为主脉冲联合驱动平面靶，获得了一定强度的类镍银X射线激光输出，输出能量约为5—10nJ. 关键词： 瞬态X射线激光 长短脉冲联合驱动 皮秒脉冲激光     

脉冲功率技术在短波长气体激光器中的应用

 介绍了脉冲功率技术在离子准分子、准分子和软X射线激光研究中的应用情况。给出了三种激光产生对泵浦源电学参数的要求，并给出实现这些电学参数的实验装置以及实验装置的性能指标。在软X射线激光研究方面，利用10级Marx发生器和Blumlein传输线，建立了最高电流峰值40 kA，前沿为26.6 ns的毛细管放电装置，并实现了46.9 nm激光输出。建立了输出电压600 kV、输出电流20 kA的电子束装置，并作为泵浦源实现了离子准分子光腔效应。为了泵浦S2准分子，采用横向放电方式和低电感放电回路，实现了电压脉冲宽度为29.2 ns的窄脉冲放电。     

高气压氯化氙准分子激光放电的稳定性

高气压氯化氙准分子激光放电的稳定性与HCl的浓度有关。本文分析了放电等离子体的电子连续性方程,指出均匀放电的持续时间与HCl浓度平方根成反比。该结果与X射线预电离脉冲形成网络泵浦氯化氙激光的实验能很好地符合。 关键词：     

Capillary discharge soft X-ray lasing in Ne-like Ar pumped by low main current pulses

Under the condition of the low main current pulse, the capillary discharge soft X-ray laser is obtained. The laser energy of the same discharge current amplitude at different Ar pressures and of different current amplitudes at the same Ar pressure are compared, respectively. At different Ar pressures, the amplitude of the main current pulse evidently impacts the soft X ray, especially at a pressure higher than 30 Pa. In order to obtain the laser output at a high Ar pressure, the amplitude should be increased. However, at the same Ar pressure, it might have an optimum current, in which case the laser spike is the highest and the most stationary. The laser achieving time at different amplitudes is also discussed. As far as we know, this is the first time the influence of the amplitude of the main current pulse has been analyzed.     

Enhancement of Ne-like Ar 46.9 nm laser output by mixing appropriate He ratio at low pressure

With pure Ar and gaseous mixtures of Ar-He, the laser spike of Ne-like Ar 46.9 nm pumped by capillary discharge is measured with XRD (X-ray diode) at low pressure. We observe the effects of the Ar pressure and the He ratio on the amplitude of laser pulse. Compared with the laser spike of pure Ar, a mixture of Ar and a small quantity of He enhances the laser output. The time of lasing onset and the duration of laser pulses are not affected by mixing He. In addition, a monochromator is used to measure the laser pulse at 46.9 nm. This is the first observation of laser output with a Ar-He mixture.     

短脉冲强X光泵浦产生光电离三体复合X光激光

 介绍了激光打靶产生短脉冲强X光辐射的方法,给出了打钠靶的数值模拟结果。 数值研究短脉冲强钠X光泵浦氖激光介质的X光激光,通过在氖中加氢的办法降低了电子温 度,有效地提高了激光增益。研究了短脉冲强X光泵浦的高增益光电离三体复合X光激光机 制,提出了在大中型激光器上开展这种X光激光研究的想法。     

Role of the wall ablation in the operation of a 46.9 nmAr capillary discharge soft x‐ray laser

A capillary discharge pumped soft x‐ray laser operating at 46.9 nm on the 3p–3s transition of the Ne‐like Ar has been realized by pumping the active medium with a relatively slow current pulse (dI/dt ≈ 6 · 10¹¹ A/s). In order to study the role of the ablation in the production of the laser effect, the intensity of the amplified 46.9 nm line has been investigated using the same pumping current pulses in the plastic (polyacetal) and ceramic (Al₂O₃). We showed that the ablation of the capillary walls is unfavorable both for the compression and stability of the plasma and consequently for the soft x‐ray laser production. The amplification and lasing effects are observed only in the ceramic channel. The measurements of the line intensity at 46.9 nm showed the lasing with a gain‐length product of ≈ 9, a laser pulse energy of ≈ 5 μJ, a pulse duration of 1.3 ns and a beam divergence of ≈ 3.5 mrad. In addition, effect of the scaling of the time of lasing with the initial plasma diameter was demonstrated experimentally and compared with a one‐dimensional MHD model.     

预脉冲激光对线状等离子体X射线发射特性的影响

报道了能量比为１：１０、间隔为２００ｐｓ、脉冲宽度为１２０ｐｓ的双脉冲激光驱动线状等离子体的Ｘ射线发射特性。通过与单脉冲驱动情况比较，获得了预脉冲作用下，等离子体轴向辐射增强的空间分布特性。并针对若干重要的辐射跃迁的增强情况，讨论了它们各自的物理原因。     

激励类氖氩软X射线激光的最佳放电电流波形

 为了提高毛细管放电类氖氩46.9 nm软X射线激光的强度,研究了主脉冲电流波形对等离子体Z箍缩过程、激光的产生时间及激光强度的影响。通过改变主开关导通电感,实现了对主脉冲电流上升沿的改变。随着电流上升沿的增加,激光尖峰幅值减小,激光产生时间增加。实验进一步研究了平均电流变化率对激光强度的影响:在毛细管内径3 mm、管内初始气压30 Pa的情况下,产生46.9 nm激光的最佳平均电流变化率约为7.0×10¹¹ A/s。     

Influence of Z-pinch evolution on laser pulse duration at 46.9 nm in Ne-like Ar ions

A capillary discharge 46.9 nm Ne-like Ar laser is achieved with peak current of 20–23 kA. The variation of laser pulse duration with initial Ar pressure and rise-time of main current is reported. Measurements show that the laser pulse durations slightly increase with the increased pressure and increased rise-time of current. A comparison of the experimental results with the calculation of snow-plow model indicates that the increase of laser pulse duration is the result of decreased Z-pinch velocity at the pinch time when the radius of plasma is minimal.