滤片-XRD探测系统响应时间测量

 研究了软X射线能谱仪探测道系统(系统包括X射线二极管（XRD）、SUJ-50-10电缆和不同频带示波器)的响应时间。实验利用上海激光联合实验室的20TW激光器激光(激光能量约20J，脉冲宽度约1ps)打金箔靶产生的X光，用XRD探测系统测量，记录示波器有TK684C，TK694C和WM8500等。将实验数据进行了线性拟合和比对分析。滤片XRD探测系统的响应时间随偏压升高而加快，随传输电缆长度的增加而变慢，因此测量快信号过程时，应提高探测器偏压，缩短传输电缆，选择宽频带高采样率示波器，以便减少系统的响应时间，减小信号失真程度。     

X射线辐射输运分解实验研究

在“星光Ⅱ”激光装置上进行了X射线辐射输运分解实验研究.实验中利用高时空分辨的MCP选通X射线皮秒分幅相机和软X射线条纹相机从缝口观测腔内壁X射线辐射时空分布,得到X射线在腔中的输运速率、X射线持续发射时间和轴向强度衰减量;利用X射线CCD针孔透射光栅谱仪观测到腔内X射线辐射光谱随空间位置的变化,得到X射线在输运过程中被多次吸收和发射后谱的变化特征;用X射线二极管和亚千X射线能谱仪分别得到源和输运末端X射线辐射总量和辐射温度.介绍了实验中采用的诊断技术和实验方法,并给出了获得的典型结果. 关键词：     

化学气相沉积金刚石探测器测量软X射线能谱

金刚石具备高热导率、高电阻率、高击穿电场、大的禁带宽度、介电系数小、载流子迁移率高以及抗辐射能力强等特性,可作为已应用于惯性约束聚变(ICF)实验X射线测量的硅与X射线二极管的较好替代品.随着化学气相沉积(CVD)技术的发展,CVD金刚石受到人们越来越多的关注.文中利用拉曼谱仪和X射线衍射仪对1mm×1mm×2mm,1mm×1mm×3mm两种规格CVD金刚石完成品质检测后,完成了CVD金刚石X射线探测器的集成制作,并在8ps激光器和神光III原型装置上开展了探测器时间特性等性能研究.实验结果表明,整个探测器系统前沿响应时间可达60ps,半高全宽可达120ps,与X射线二极管探测系统时间特性一致.在神光Ⅲ原型装置实验中,没有观察到探测器对3ω0激光的响应,说明探测器具有好的抗干扰能力.其测得的温度曲线与软X射线能谱仪测量结果一致,实现了X射线能谱测量的初步应用.     

滤波差分法测量软X射线谱

研究一种测量激光等离子体发射软X射线谱强度的新方法——滤波差分法.介绍了滤波差分 法基本原理,给出了滤波差分对的理论计算结果及实验测量结果,并用此方法获得软X射线 谱的绝对强度,最后对测量光谱强度的误差进行分析和估算. 关键词：     

平响应X射线二极管辐射能流还原率提高方法

惯性约束聚变实验中使用平响应X射线二极管(XRD)阵列从不同方向测量黑腔辐射能流的时间演化过程和角分布。平响应XRD的谱响应曲线存在局部不平整,给辐射能流的还原引入了误差。为减小由于能谱形状和平响应局部不平带来的还原误差,提出了加权求解平响应XRD的平均响应值的方法。对该方法提高辐射能流的还原率的必要条件进行了研究。改进后的方法应用于实验数据的处理,结果表明:修正后的等效积分温度随时间的演化过程与多道软X光能谱仪吻合较好。     

用透射光栅谱仪测量金箔背侧X射线能谱

在星光激光装置上利用波长为035μm的激光辐照金箔靶,在金箔靶背侧用透射光栅配X射线chargecoupleddevice系统测量了其发射的软X射线能谱,并与用亚千能谱仪测量的结果进行了比较,获得了比较一致的结果.测量结果表明,017μm厚度的金箔靶背侧的X射线能谱偏离平衡辐射谱,具有明显的金等离子体N带和O带辐射结构. 关键词：     

软X射线辐射加热金盘靶的X射线再发射

用两台时间关联的软X射线能谱仪观测软X射线辐射((2—6)×10¹²W·cm^-2)加热金盘靶的X射线再发射-从再发射X射线的时间能谱可看出能谱被“软”化-根据加热脉冲时间修正烧蚀热波的稳态自相似解,分析X射线再发射的时间演变过程- 关键词：     

光场电离下玻璃微毛细管的X射线谱

利用软X射线大面积透射光栅谱仪,对超短强激光脉冲辐照下玻璃微毛细管靶的软X射线发射特性进行了研究。测得了不同的激光能量下、不同长度（3mm、6mm、9mm)的微毛细管的软X射线发射谱,并观察到随着微毛细管长度的增加,X射线发射强度增强。     

一种新型的软X射线二极管

介绍了用于激光等离子体发射的Ｘ射线量测量的一种新型的软Ｘ射线二极管（即ＸＲＤ〕的结构、原理、性能、标定及其应用。该探测器具有体积小、响应快、使用方便等优点，１９９０年和１９９１年已两次成功地用于“神光”装置上激光等离子体发射Ｘ射线测量。     

应用于PTS装置的多通道X射线二极管阵列谱仪

介绍了用于PTS（初级实验平台）装置上Z箍缩内爆物理实验诊断的多通道X射线二极管（XRD）阵列谱仪原理、性能及主要参数,给出了根据实验结果回推光源辐射能谱的解谱算法。在PTS装置上开展的首轮物理实验中,使用多通道XRD阵列谱仪对Z箍缩产生的等离子体源辐射的软X射线能谱、功率、能量进行测量,给出了测量结果及分析,并与其他参试设备测量结果进行了比较。关键词: Abstract: Key words: ;     

The Spectrum of Ne-Like Ar and the 4d-4p Transition of Kr7+ at 45 nm in Capillary Discharge Experiment

Capillary discharge soft X-ray laser, which is always called “table-top soft X-ray laser,” is one of the effective methods for miniaturization. The method is deemed to have experimental facility with practicable value. With capillary discharge mechanism, Ne-like Ar at 46.9 nm soft X-ray laser has been obtained, and the experimental results and the analyses are reported in this paper. Experimentally, a current pulse with the amplitude of 20 kA was used to excite three different gases: Ar, Kr, and N₂. The signals were detected by an X-ray diode (XRD), and the emission spectra were monitored with a Rowland spectrograph. The J = 0–1 line and one 3d-3p transition of Ne-like Ar were detected, with wavelengths of 46.9 nm and 48.5 nm, respectively. Adjusting the pure Ar to the appropriate pressure, the authors found that the J = 0–1 line gains amplification, while 3d-3p does not. When the Ar pressure was 26 Pa, the J = 0–1 line completely dominated the spectrum. N₂ and Kr were used as the materials of capillary discharge respectively. The spike signal was obtained by XRD, then the spectrum was detected by Rowland spectrograph, and the spectrum of Kr⁷⁺ was found.     

基频光腔靶辐射温度定标

研究腔靶辐射温度和X光耦合效率与靶结构及激光辐照条件的依赖关系。利用神光-Ⅱ基频光(波长1．053μm,能量3～5kJ／8束,脉宽0．6～0．9ns)辐照金腔靶。采用软X光能谱仪及平响应探测器分别测量腔靶诊断口辐射X光功率谱及其能量角分布。同时,利用五针孔时、空分辨成像技术对腔靶诊断口发射软X光进行实验观测,给出辐射温度推算中需要的等效诊断口面积修正因子。在北京同步辐射软X光标定站,对上述诊断用软X光探测元器件进行了全谱范围(0．05～1．5kev)的绝对标定,以提高X光辐射功率和黑腔辐射温度的诊断精度．     

μm脉冲电源及其在Z-pinch诊断中的应用

 研制了一种输出连续可调的脉冲恒压电源，该电源电压幅度为0~120V，脉宽为3~14μs，触发延迟时间为0~1μs。将其应用于等离子体辐射的软X射线总能量测量系统中，采用脉冲电源和差值法记录信号，通过分析发，实验中测到的电阻变化与电路中其它电阻无关，是X射线辐射导致镍薄膜电阻的变化引起的。测得的镍薄膜电阻的变化为4.47Ω，以此回推计算得Z-pinch等离子体源辐射的软X射线能量为63.3kJ。     

预-主短脉冲激光驱动的高增益类氖氩软X射线激光

 用数值模拟程序计算了脉宽1.5ps预脉冲和主脉冲激光，经1.2ns的时间延迟先后泵浦喷射的密度为6.632×10^-3g/cm³的氩气柱，以获得高增益的类氖离子电子碰撞激发3p-3s跃迁激光的可能性。结果表明：在等离子体中能够形成宽的类氖离子丰度大于50%的区域，并且具有大于10²⁰ cm^-3的自由电子密度。主脉冲到达之后迅速加热自由电子，高密度的自由电子与类氖离子碰撞激发形成具有很高增益系数的增益区，增益区的半高宽度大约100μm，一维理论计算的增益系数为200~300cm^－1，持续时间大约相当于泵浦激光的时间宽度，在1~2ps之间。     

Testifying experiment of the multi-pulse phenomena of capillary discharge soft-X-ray laser

In a capillary discharge experiment for the neon-like argon lasing, we have proposed an experimental scheme to verify that the multi-spike of X-ray diode (XRD) signal is a multi-pulse laser or is a reflection of the laser pulse in the XRD.The ceramic capillary has an inner diameter of 3mm and a length of 200mm.At the gas pressure of 28Pa and discharge current of 27kA, stable lasing has been realized.The experimental results prove that the multi-spike of XRD signal is a reflection of the electromagnetic signal produced by the laser pulse in the XRD.The improved electrocircuit scheme of the XRD to minimize the reflection phenomena is also found.     

激光等离子体脉冲软X光标定源

 利用神光Ⅱ上激光与等离子体相互作用得到的软X光，建立了基于多层镜的四通道软X光单色器系统。研究了光源的性能，测量了光源强度、单色器系统稳定性、相应通道的一致性。研究表明，采用多层镜作为脉冲光源的分光元件，可以得到具有较好单色性的强脉冲软X 光标定源。光源的光子能量为253 eV和820 eV，两能道的光源强度分别为1.8×10¹⁹ photon/(s·cm²)和3.2×10¹⁹ photon/(s·cm²)。在该标定源上可以实现XRD、平面镜、多层镜、透射光栅和滤片的标定。     

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。     

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。     

Enhanced betatron radiation by a modulating laser pulse in laser wakefield acceleration

We propose a new idea to enhance and control the betatron radiation by using a modulating laser pulse in laser wakefield acceleration. In this scheme, a high-power laser pulse is used for self-trapping and acceleration of the plasma electrons and the accelerated electron beam is modulated by a separately-propagating laser pulse for large amplitude betatron oscillations and microbunching. In this way, the relatively low power modulating laser pulse can enhance the X-ray photon flux and energy significantly. We performed two-dimensional particle-in-cell simulations to demonstrate the idea and the results show that a sub-TW laser pulse is enough for electron beam modulation and it can generate easily-controllable fs X-ray pulses with a wide range of photon energies from soft X-rays to hard X-rays.