极化X光谱诊断铝激光等离子体的电子密度

为了准确诊断激光等离子体的电子密度,提出了一种基于极化光谱的类氦共振线与互组合线相对强度比诊断电子密度的方法.该法考虑了激光等离子体发射的X射线存在极化的特性,用极化光谱理论对测量的类氦共振线和互组合线光谱相对强度比进行精密校正,再推导等离子体的电子密度.在2×10 J激光装置上进行了实验,使用极化PET(002)晶体...     

120TW/30fs激光产生的Al等离子体X射线发射谱分析

在SILEX激光装置上利用超强超短激光(120TW/30fs)与Al靶相互作用产生热稠密等离子体.采用类氢共振线与类氦共振线线强比诊断得到电子温度在480～670eV之间,采用类锂jkl伴线与类氦共振线强度比得到电子温度在430～610eV之间,两种诊断方法得到的结果基本一致.用类氦互组合线与类氦共振线强度比方法获得电...     

铜等离子体电子温度和密度随激光功率的变化

一、引言 激光等离子体X射线(LPX)诊断,是了解等离子体与激光相互作用的最基本手段,也是最早开始研究的课题。早在1968年,Jkunze等人利用类氦离子的组合线与共振线强度比与密度关系,第一次从θ-pinch中测出碳等离子体的电子密度。之后Boiko也计算了镁     

辐射输运实验中的Al等离子体发射光谱研究

SGII装置上用八路激光注入金腔产生高温辐射源,然后利用该辐射源来加热输运腔中的掺Al泡沫样品.从测量得到的Al类氦离子发射光谱可以观察到a—d,qr伴线的强度明显高于jkl伴线的强度,由此可以确定出光子激发和电离过程对输运腔中等离子体的形成不可忽略.除此之外,还观察到较强的互组合线发射,这表明存在一个低密度区域.最后考虑到实验测量得到的Al类氦离子发射光谱是时间、空间积分,利用两个状态等离子体的发射光谱合成再现了实验光谱. 关键词： 发射光谱 辐射加热 光谱诊断     

用He-like离子特征谱线测量等离子体电子温度和电子密度

本文详细叙述了利用He-like离子的特征谱线诊断等离子体的电子密度和电子温度的方法,给出了共振线与双电子伴线的强度比随电子温度的变化曲线和共振线与互组合线的强度比随电子密度的变化曲线。并且根据实验测得的上述两组谱线的强度比,定出激光产生等离子体的电子温度和电子密度。     

硅类氦离子谱线组的强度诊断

一、引 言 类氦离子共振线的长波侧,除了互组合线外,还存在着大量的双电子伴线。这种双电子伴线跃迁的上能态,有两种形成机制:类氦离子的双电子复合和类锂离子的内壳层激发。有些伴线主要是双电子复合引起的,另一些伴线主要是内壳层激发引起的,还有一些伴线则同时由这两种机制引起。 根据实验测得的类氦离子共振线与互组合线的强度比,可以估算等离子体的电子密度Ne;根据双电子复合伴线与共振线的强度比,可以估算电子温度Te。此外,根据内壳层激     

激光等离子体X射线极化光谱诊断

针对波长为0.5～0.8 nm的激光等离子体X射线极化度的诊断,研制了一种新型适用的基于宅问分辨的极化谱仪.在极化谱仪内的垂直和水平通道上分别布置正交的季戊四醇(PET)晶体色散元件.信号采用成像板进行接收,有效接收面积为30 mm×80 mm,从等离子体光源经品体到成像板的光程长为240 mm.通过实验成像板获得了铝激光等离子体X射线的光谱空间分辨信号,分析了获得的类氦谱线和类锂伴线并计算其极化度,并分析了负极化的原因.实验结果表明该谱仪获得的X射线极化度测量值与理论值相符,适合激光等离子体X射线极化光谱的诊断.     

等离子体效应对类氦氖Kα线系电偶极辐射的影响

采用离子球模型，通过自洽求解Boltzmann方程和Poisson方程，得到类氦氖离子Kα线系的两条电偶极辐射光谱能量随等离子体环境的漂移.结果显示，Kα线系电偶极谱线随等离子体电子密度增大发生红移，红移量与等离子体电子密度有近似的正比关系；随着等离子体电子温度的降低，光谱红移对等离子体电子密度的敏感性增大.另外，所研究的两条谱线间的能量间隔随等离子体电子密度的增大而减小，减小量随等离子体电子密度的变化也呈现出近似的线性规律.值得注意的是，类氦氖Kα线系中两条电偶极谱线分别为互组合线与共振谱线，而其能量差就是1s2p(³P₁)的交换能，因此进一步发现能级中交换能将随等离子体环境变化的规律.所观察到的光谱红移和精细结构分裂在高密度等离子体中都有明显的变化，对探索高密度等离子体的诊断新方法有重要意义. 关键词： 光谱漂移 交换能 等离子体 类氦离子     

平场光栅谱仪相对衍射效率测量

 以激光碳等离子体作为软X射线源,同时用平场光栅谱仪、常栅距光栅谱仪测量了类氢和类氦离子谱线强度,以一级谱线强度为标准,给出了平场光栅谱仪高级次光谱的相对衍射效率。     

五通道Z箍缩等离子体K壳层线谱成像

采用5个针孔配接5块对数螺线晶体单色器方案,研制了一台五通道靶室内置式X射线单色成像器,并利用该成像器在阳加速器上成功获取了铝丝阵负载Z箍缩内爆等离子体的K壳层自辐射五通道单色线谱图像。该成像器结构紧凑,安装调节简便精准,能谱分辨力高（小于1.3 eV）,能够清楚分辨Al的类氦主共振线（1 598.4 eV）和互组合线（1 588.3 eV）,以及类氢主共振线（1729 eV）及其伴线（1 727.7 eV）光谱图像。由于阳加速器驱动能力有限,这些图像均由若干的离散热斑组成,并且大都集中在柱状等离子体轴线上,说明这些热斑附近的电子温度和密度较周围要高;类氦主共振线较类氢主共振线图像强度高、热斑区域大,反映了Z箍缩等离子体温度不够高,原子被激发到类氢离子的数量远少于类氦离子。     

用类He离子谱线强度比测量激光产生等离子体电子温度和密度

一、引言在X光激光(XRL)和惯性约束聚变(ICF)研究中,等离子体电子温度和密度是表征等离子体状态的重要参数之一。虽然等离子体辐射各谱线强度与发射源的温度,密度和离子丰度直接相关,但要得到各谱线的绝对强度是很困难的,因为用于测量谱线强度探测器的绝对刻度相当困难。早在70年代初,苏联Aglitskii等首次用类He离子谱线强度比测量等离子体电子温度和密度。由于用该方法测量等离子体电子温度和密度可避免对探测器绝对     

两级喇曼压缩系统配偏振干涉仪诊断等离子体电子密度

 在星光Ⅱ铷玻璃激光装置上,采用两级喇曼压缩系统产生的波长为308 nm的紫外光作为探针束，配合Nomarski偏振干涉仪对金平面靶冕区激光等离子体进行诊断。308 nm光具有波长短、亮度高、脉冲时间短、相干性好的优点,作为探针束诊断冕区产生的等离子体电子密度，可以与高功率激光装置打靶激光同步,实现有效地脉冲压缩，同时避免等离子体中谐波分量的干扰。实验获得了308 nm紫外探针光偏振干涉条纹图，在研究Abel反演算法的基础上，利用自行研制的基于Windows操作系统的实验数据处理软件,对实验数据进行了处理和分析，得到了冕区等离子体电子密度的空间分布。结果表明：两级喇曼压缩系统配偏振干涉能有效抑制主束谐波影响,以更高时间分辨测量等离子体的更高密度区域。     

等电子谱线法测量Mg/Al等离子体电子温度空间分布

 在“星光Ⅱ”激光装置上对Mg/Al混合材料埋点靶进行三倍频激光打靶实验,用空间分辨晶体谱仪测量靶材料发射的X光光谱,获取了示踪离子谱线实验数据。采用多组态Dirac-Fock方法计算所需原子参数,并在局域热动平衡条件下建立了双示踪离子谱线强度比随电子温度的变化关系。在此基础上由双示踪元素等电子谱线法确定了Mg/Al混合材料埋点靶激光等离子体电子温度空间分布。     

Spatial resolution of X-ray line emission in laser produced plasma by shadow techniques

Spatial resolution of X-ray emission from laser-produced plasmas is obtained by placing a 500 μm wire between the plasma and a slitless crystal spectrometer. The sizes of emitting regions of various spectral lines, as well as electron temperature and density spatial profiles are deduced for an Al plasma.     

双示踪元素X射线能谱诊断激光等离子体电子温度

在“星光Ⅱ”激光装置上对Mg/Al混合材料平面靶和Mg/Al示踪层金盘靶进行三倍频激光打靶实验,用平面晶体谱仪测量靶材料发射的X射线能谱,获取了示踪离子谱线实验数据.采用多组态Dirac-Fock方法计算所需原子参数,并在局域热动平衡条件下建立了双示踪离子谱线强度比随电子温度变化关系.在此基础上由双示踪元素等电子谱线法确定了Mg/Al混合材料平面靶及金盘靶激光等离子体的电子温度 关键词： 电子温度 激光等离子体 X射线能谱     

High resolution X-ray spherically bent crystal spectrometer for laser-produced plasma diagnostics

A new high spectral resolution crystal spectrometer is designed to measure very low emissive X-ray spectra of laser-produced plasma in 0.5-0.9 nm range. A large open aperture （30 ×20 （mm）） mica （002） spherically bent crystal with curvature radius R = 380 mm is used as dispersive and focusing element. The imaging plate is employed to obtain high spectral resolution with effective area of 30 × 80 （mm）. The long designed path of the X-ray spectrometer beam is 980 mm from the source to the detector via the crystal. Experiment is carried out at a 20-J laser facility. X-ray spectra in an absolute intensity scale is obtained from Al laserproduced plasmas created by laser energy of 6.78 J. Samples of spectra obtained with spectral resolution of up to E/△E - 1500 are presented. The results clearly show that the device is good to diagnose laser high-density plasmas.     

线状镁激光等离子体电子密度的空间分辨测量

本文报道在ＬＦ１２激光装置线聚焦打靶情况下，利用ＭｇⅪ共振线和互组合线的强度比推得的激光等离子体电子密度的空间分布轮廓。将此结果和点聚焦打靶得到的结果比较发现二者区别不大。本文还讨论了电子复合伴线、光厚等因素对电子密度测量的影响。     

用极化晶体谱仪探测X射线极化度

为了研究等离子体各向异性及确定高温等离子体中电子束的存在,研制了X射线极化晶体谱仪,探讨了极化光谱学的理论,推演了X射线极化度的计算方法.谱仪能够在两个相互垂直的方向分别对X射线进行探测,垂直方向晶体分析器使用云母球面晶体,水平方向为PET平面晶体,摄谱元件采用成像板.在激光聚变研究中心2×10 J激光装置上进行了摄谱实验.实验结果表明,PET晶体分光效果理想,获得了铝的类He共振线(w)、磁四级M2跃迁x线、互组合跃迁y线以及禁戒谱线z线,适合于研究X射线极化光谱学;云母晶体得到铝的类He共振线,其伴线光谱不明显.分析了谱仪垂直方向信号微弱的原因,提出了改进极化晶体谱仪的方案.     

X-ray spectra from highly ionized dense plasmas produced by ultrashort laser pulses

Hydrogen-like and helium-like X-ray spectra (between 7.1 and 8.2 , i.e., 1500 to 17.50 eV, respectively) from solid aluminium targets irradiated with high intensity (up to 10¹⁷ W/cm²) subpicosecond (0.7 ps) laser pulses have been measured. The spectra show that the resonance lines are very broad and very asymmetric. Evidence for a Doppler-shifted reabsorption of the resonance line emission has been found. The spectra have been simulated by a computer code for the calculation of spectral-line intensities and linewidths. Electron densities exceeding the critical density have been estimated for different laser intensities by comparing the observed and simulated intensity ratio of different dielectronic satellite lines. From the X-ray spectra generated byp- ands-polarized radiation fat different laser intensities, the thresholds for the formation of hydrogen-like and helium-like ions have been determined.