Al激光等离子体Stark加宽光谱观测

用YAG脉冲激光器产生的1.06μm激光,在高真空下轰击Al靶,观测到9条AlⅠ,AlⅡ和AlⅢ的等离子体谱线。利用高分辨率双光栅单色仪和光学多道分析仪(OMA),对谱线的Stark加宽和线型进行了测量。得到Al等离子体的电子密度沿靶面法向的分布,测得电子密度在1.0×l017～1.l×l018cm-3范围。利用谱线峰值法估算了等离子体的温度约为1.5×l05K。测量结果与半经典理论的计算基本符合     

大气压等离子体炬电子密度的光谱诊断

利用空心针-板放电装置产生了大气压等离子体炬,采用光谱法测量了其内部及表面的电子密度. 向空心针中通入氩气,在大气环境中产生了长度为1cm的等离子体炬.实验分别测量了Hα谱线和ArⅠ(696.54nm)谱线,通过反卷积方法分离出其相应的Stark展宽,并由此计算了电子密度.结果发现,采用Hα谱线和ArⅠ(696.54nm)谱线Stark展宽计算得到的等离子体的电子密度分别为1.0×10¹⁵cm^－3和3.78×10^{15关键词： 等离子体炬 电子密度 气体温度 Stark展宽}     

基于发射光谱法锡等离子体特征参数的求解研究

利用调QNd:YAG 1064 nm激光器诱导产生锡等离子体,基于9条锡发射谱线,构建二维玻尔兹曼图,得到锡等离子体电子温度5063 K,利用洛伦兹函数拟合锡发射谱线Sn(I) 228.66 nm,得到锡等离子体电子密度3.8×10¹⁷ cm^-3,结果证实激光诱导的锡等离子体处于热力学平衡状态.     

激光烧蚀Al靶产生的等离子体中辐射粒子的速度及激波

在低真空条件下(5Pa),通过测量脉冲激光烧蚀平面Al靶产生的等离子体辐射谱的时间分辨特征,得到辐射粒子速度的空间分布.在激光脉冲宽度为10ns,烧蚀斑直径为200μm,靶面上功率密度分别为1.91×10¹⁰,5.10×10¹⁰和7.64×10¹⁰W/cm²时,测得辐射粒子Al的速度均在10⁶cm/s量级,且随着靶面径向距离的增大而近似呈指数衰减.在距靶面的相同距离处,激光功率密度的增大反而使速度减小.利用激波模型(shockwave model)较好地解释了实验结果,并得出激波的波面基本为柱对称 关键词： 激光等离子体 平面Al靶 粒子速度分布 激波     

高电离态Ti原子EUV光谱的实验研究

在中国原子能研究院HI-13串列加速器上用束-箔技术完成了80 MeV Ti离子和C箔相互作用产生的高电离态离子谱观测,与用激光等离子体技术的实验结果做了比较，大多数谱线与激光等离子体技术的实验结果有较好的符合，有3条谱线是未观测到的.这几条谱线为ⅩⅧ 13.406，ⅩⅧ 14.987，17.439nm, 属于2s2p^{2 4}P_3/2—2p^{3 2}D_3/2, 2s2p^{2 1}S₀—2sp^{3 1}P₁, 4p ¹P₀—5d ¹P₁跃迁. 关键词： 串列加速器 高电荷态原子 激发光谱     

Mg微管靶喷口电子密度及X射线谱的时间分辨特性

1.06μm激光以3.5×10¹³W/cm²管壁辐照强度注入带侧向喷口Mg微管靶管内。利用X射线条纹相机测量Mg¹⁰⁺和Mg¹¹⁺离子沿侧喷方向发射X射线谱随时间变化过程,X射线时间分辨谱结果表明,三体再复合过程是实现Mg¹⁰⁺离子激发态1s4p和1s3p能级间粒子数反转的主要机制。用2660?紫外激光探针探测侧向喷口处等离子体电子密度,其密度值与用光谱分析获取的一致。 关键词：     

线聚焦激光辐照Al靶所产生的紫外X射线谱线

本文叙述了采用线聚焦激光幅照Al靶所产生的高离化态离子的紫外X射线(XUV)谱线。利用Cowan的原子能级程序计算了不同离化态的离子谱线的波长和振子强度gf,辨认出140条离子谱线,其中有82条新谱线。 关键词：     

锗、铁、镍等离子软X射线谱的测量和分类

为了研究铁周期元素的高剥离态离子谱,在LF—11~#激光装置上,用激光辐照钛、铁、镍等元素的固体平面靶,产生高离化态等离子体。聚焦在靶面的激光功率密度为5×10~(13)—1×10~14瓦/厘米~2,焦斑直径60—80微米,脉冲宽度350—824皮秒,激光波长1.06微米。用KAP平晶摄谱仪测量了等离子体发射的软x射线谱,其波长范围为8—20A。 根据发表的离子谱线波长和离子能级数据,并用等电子序列内插外推的方法,对59条钛离子谱,92条铁离子谱和90条镍离子谱进行了分类,它们分别属于TiXVⅡ—TiXXⅡ,FeXⅥ—FeXXⅥ,NiXⅦ—NiXXⅦ等离子的2s—nP,和2p—ns,np,nd(n=3—8)等类型的跃迁。     

针孔透射光栅谱仪用于线聚焦激光等离子体研究

利用针孔透射光栅光谱仪(PTGS)研究了波长为1.06μm、平均功率密度为2×10¹²W/cm²的线聚焦激光照射Al平板靶所产生的线状等离子体的轴向和非轴向X射线发射(5—200?)的光谱和空间分布特性。文中也就该条件下的线状等离子体作为X射线激光增益介质的有关问题进行了讨论。 关键词：     

电子回旋共振氩等离子体中亚稳态粒子数密度及电子温度的测量

测量了电子回旋共振（ECR）氩等离子体中Ar的1s₅亚稳态粒子数密度，在气压 为02—0 8 Pa、功率为500—700W的范围内，利用吸收光谱法测量了Ar原子8115 nm谱线的吸收强 度，得到1s₅亚稳态粒子数密度为1×10¹⁵—4×10¹⁵ m ^-3.本文综合考 虑基态和1s₅亚稳态粒子的激发对Ar发射谱线强度的贡献后，用两条发射谱线强 度之比得 到电子温度.结果表明，计入了1s₅亚稳态激发的贡献后，所得到的电子温度与 只考虑基态的贡献得到的电子温度相比存在较大的差别. 关键词： 光谱法 亚稳态粒子数密度 电子温度 ECR等离子体源     

基于自吸收量化的激光诱导等离子体表征方法

为了表征激光诱导等离子体的定量特征参数,提出了一种谱线自吸收量化的方法,通过获得分析元素谱线的半高全宽来量化谱线自吸收程度,进而得到等离子体的特征参数,包括电子温度、元素含量比以及辐射物质的绝对数密度.与传统激光诱导击穿光谱定量分析方法相比,新方法由于计算过程与谱线强度弱相关,所以分析结果基本不受自吸收效应的影响,同时也无需额外的光谱效率校准.基于铝锂合金的实验结果表明,该方法能够实现精确的相对定量分析和等离子体的特性诊断.     

The atmospheric-pressure plasma jet: a review and comparison toother plasma sources

Atmospheric-pressure plasmas are used in a variety of materials processes. Traditional sources include transferred arcs, plasma torches, corona discharges, and dielectric barrier discharges. In arcs and torches, the electron and neutral temperatures exceed 3000°C and the densities of charge species range from 10¹⁶-10¹⁹ cm^-3. Due to the high gas temperature, these plasmas are used primarily in metallurgy. Corona and dielectric barrier discharges produce nonequilibrium plasmas with gas temperatures between 50-400°C and densities of charged species typical of weakly ionized gases. However, since these discharges are nonuniform, their use in materials processing is limited. Recently, an atmospheric-pressure plasma jet has been developed, which exhibits many characteristics of a conventional, low-pressure glow discharge. In the jet, the gas temperature ranges from 25-200°C, charged-particle densities are 10 ¹¹-10¹² cm^-3, and reactive species are present in high concentrations, i.e., 10-100 ppm. Since this source may be scaled to treat large areas, it could be used in applications which have been restricted to vacuum. In this paper, the physics and chemistry of the plasma jet and other atmospheric-pressure sources are reviewed     

Plasma parameters within the cathode spot of the vacuum arc

The composition of the vacuum arc plasma for five elements (Cd, Mg, Al, Ni, and Mo) is calculated by the Saha equation, which assumes local thermodynamic equilibrium conditions within the ionization region of the cathode spot(s). The lowering of the ionization potential due to the high density of charged particles is considered. By matching the computed and the measured plasma ionic composition, the electron density and the temperature are estimated. The experimental plasma compositions can be approximated only at a high electron density (10¹⁹-10 ²¹ cm^-3) and at electron temperatures in the range of a few electronvolts     

A two-component model for the electron distribution function in ahigh-current pseudospark or back-lighted thyratron

Temperature, energy, and densities of two electron distribution function components, including an isotropic bulk part and an anisotropic beam, are analyzed for a hydrogen pseudospark and/or back-lighted thyratron switch plasma with a peak electron density of 1-3×10¹⁵ cm^-3 and peak current density of ≈10⁴ A/cm². Estimates of a very small cathode-fall width during the conduction phase and high electric field strengths lead to the injection of an electron beam with energies ⩾100 eV and density of 10¹³-10¹⁴ cm^-3 into a Maxwellian bulk plasma. Collisional and radiative processes of monoenergetic beam electrons, bulk plasma electrons and ions, and atomic hydrogen are modeled by a set of rate equations, and line intensity ratios are compared with measurements. Under these high-current conditions, for an initial density n_H2=10¹⁶ cm^-3 and electron temperature of 0.8-1 eV, the estimated beam density is ≈10¹³ -10¹⁴ cm^-3. These results suggest the possibility of producing in a simple way a very high-density electron beam     

AlK壳层等离子体辐射谱模型的比对

碰撞辐射模型的比对研究对校验发展等离子体辐射谱模型、提高等离子体参数的诊断精度具有重要意义. 基于Al等离子体, 对常用的辐射模型代码FAC和FLYCHK K壳层辐射谱模型开展了比对研究, 详细比较了它们的离子丰度、特征线强度、谱发射率曲线和吸收系数曲线等特征, 并根据各能态的速率方程, 从FAC和FLYCHK模型的结构特点出发, 分析了造成这些差异的原因. FAC 和FLYCHK计算得到的类H、类He离子n=2, n=3激发态数密度有显著差异, 进而引起特征线发射率及其比值(He-IC/He-αup, He-βup/H-βup)的差异, 从而对等离子体参数的诊断结果产生影响. 除了模型中采用的能级结构和碰撞辐射过程速率外, 计算结果显著地受到FAC 和FLYCHK 模型结构的影响. n=2激发态数密度的差异是由FAC和FLYCHK分别采用能级和超组态(组态)的方式构建n=2激发态的速率方程而引起的, 而FAC代码忽略了n=3与更高激发态之间的碰撞耦合过程, 是引起n=3激发态数密度差异的原因. 主要特征线的吸收系数与基态能级的数密度相关, 受到激发态数密度的影响较小, 因此与谱发射率曲线相比, FAC和FLYCHK计算结果的差异更小.     

温稠密钛电导率计算

温稠密物质是惯性约束核聚变、重离子聚变、Z箍缩动作过程中物质发展和存在的重要阶段. 其热力学性质和辐射输运参数在聚变实验和内爆驱动力学模拟过程中有至关重要的作用. 本文通过建立非理想Saha方程, 结合线性混合规则的理论方法模拟了温稠密钛从10^-5-10 g·cm^-3, 10⁴ K到3×10⁴ K区间的粒子组分分布和电导率随温度密度的变化, 其中粒子组分分布由非理想Saha方程求解得到. 线性混合规则模型计算温稠密钛的电导率时考虑了包括电子、原子和离子之间的多种相互作用. 钛的电导率的计算结果与已有的爆炸丝实验数据相符. 通过电导率随温度密度变化趋势判断, 钛在整个温度区间, 密度0.56 g·cm^-3时发生非金属相到金属相相变. 对于简并系数和耦合系数的计算分析, 钛等离子体在整个温度和密度区间逐渐从弱耦合、非简并状态过渡到强耦合部分简并态.     

HL-2A װ�������ÿɼ����׶����·��������Ч���ӵ����

The multichannel bremsstrahlung measurement system on HL-2A tokamak has been using to observe the intensity of visible (535.1nm) bremsstrahlung radiation. Combined the intensity with plasma electron density and electron temperature, the effective ion charge measurements can be obtained on HL-2A tokamak. The 1×10¹⁹m⁻³ to4×10¹⁹m⁻³ experimental results show that when the plasma electron density increases from 1×10 m to 4×10 m , the effective ion charge number changes from 5 down to around 2. The bremsstrahlung radiation signal intensity is proportional to the quadratic plasma density. When the electron density is higher than 3×10¹⁹m⁻³, the multichannel bremsstrahlung measurement system can collect sufficient signal through the plasma, which enables the measurement of effective ion charge radial profile.     

A multiple-cathode arc-discharge plasma source

A plasma source for obtaining a 1-cm length of high-fractional ionized plasmas with electron densities in the range of 10¹⁵-10¹⁷ cm^-3 is described. The source consists of a capacitive discharge between a metal anode and an array of small metal cathodes embedded in epoxy, each with a current-limiting resistor. The effect is to have an array of sources which merge into each other, producing the plasma as a whole. The design and performance of the plasma source are presented. The entire system consists of the main electrode and shielding structures, the preionization circuit, and the main discharge circuit. Each of these components is described and the operating parameters and results are given     

HL-2A 装置中利用可见光谱段轫致辐射测量有效离子电荷数

通过测量可见光谱段的轫致辐射(λ=535.1nm)强度,结合等离子体电子密度和电子温度,HL-2A     

类锂硅离子X射线激光谱线宽度和电子密度的空间分布

通过分析类锂硅离子X射线激光谱线宽度的空间分布特性,表明斯塔克展宽是主要的展宽机制;由此得到增益介质电子密度的空间分布显示增益区电子密度约在10¹⁹/cm³左右,对应最大增益处的线宽为0.21?,电子密度为2.9×10¹⁹/cm³。 关键词：