几类源打“新靶”和“旧靶”的对比实验

 根据氢气放电源、X光机X射线源和TiT源打“新靶”和“旧靶”的对比实验结果，证明了在氢气放电过程中产生了一种未知粒子，新谱线正是射线源轰击这种储存在“旧靶”中的未知粒子产生的。以此为依据得到如下推论：探测到的新谱线反映了未知粒子的能级特性，是未知粒子的能级谱线，所以这些新谱线是未知粒子存在的标志。     

氢气放电源打靶的新谱线

用氢气放电产生的射线打靶，除测到了靶材料的特征X射线外，还测到了不同于特征X射线的系列X射线新谱峰。实验中打了51种材料的靶，打每种靶时都有相应的新谱峰出现。实验中把氢气放电产生的射线视为一种射线源，开展了氢气放电源和TiT源打靶的对比实验，实验装置见图1。     

打靶谱测量中的表面效应

通过电子、X射线混合源和X射线源打源照镁靶谱的对比实验,论证了放射源打靶谱的测量中存在着表面效应。它除和电子打靶有关外,也反映了靶表面的一些特性。为此,做了放电源打源照镁靶谱随存放时间变化的实验。实验结果表明:源照镁靶表面可能存在一层阻挡层,阻止新态氢原子向外扩散。根据打磨和未打磨源照镁靶打靶谱的对比实验,推测靶表面的阻挡层可能是一层新态氢原子富集层。为此,又做了镁铼靶打靶谱的对比实验,照射打磨和未打磨镁靶打靶谱的对比实验,根据实验结果,估计新态氢原子富集层可能是一层以氧为核的氢原子和新态氢原子团。由此推测阻挡层是一层以氧为核的新态氢原子团组成的新态氢原子富集层。这种新态氢原子富集层产生了打靶谱测量中的表面效应。     

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：     

腔靶离子发射特性实验

在ICF总体实验中,用法拉第杯首次测量了腔靶离子飞行时间谱,相应得到飞行速度谱,进而得到腔靶内爆区的快离子特性。实验表明,腔靶等离子体从飞散速度上分三四群,不象平面靶分快慢两群。同时确认在间接驱动靶内爆区存在着从源区进入的速度高达10~8cm/s的快离子,对高效爆聚具有破坏性。     

氢气放电源和X光机X射线源打靶谱的研究

用氢气放电源打靶的方法,测到了系列的谱线.为了鉴别这些谱线,进行了X光机X射线源打靶实验和两种源打靶的对比实验.实验结果表明:在X光机X射线源打靶谱中,除靶材料的特征X射线和两条源谱线外,还存在两种谱线:一种是能量变化的谱线,根据不同衍射角θ和测量角φ的实验结果,及打多晶体靶和非晶体靶的实验事实,表明这种能量变化的谱线是衍射线;另一种是能量恒定不变的谱线.氢气放电源和X光机X射线源打靶谱的对比实验结果表明:两种源打靶谱自洽.这说明和X光机X射线源打靶谱一样,氢气放电源打靶谱中那些能量变化的谱线是衍射线.但     

腔靶X射线辐射特性实验研究

在上海“神光”装置上,对柱形腔靶X射线辐射的温度、光谱以及时间特性进行了实验研究,得到内爆区轴向温度随空间位置的变化特征。观测到腔内激光直接烧蚀靶物质产生的第一次X射线辐射和等离子体运动、汇聚形成的第二次X射线辐射,两次辐射的时间间隔为1.2ns。通过测量源区和内爆区X射线辐射空间能谱结构,结果表明源区X射线辐射能谱是非平衡的,而内爆区X射线辐射能谱近似为Planck谱。 关键词：     

靶丸表面缺陷对功率谱影响的数值模拟

 对ICF靶丸表面“颗粒状”缺陷与功率谱的关系进行了理论研究,采用Matlab软件,数值模拟分析了靶丸表面颗粒的高度、粒径、分布、颗粒数目以及随机噪声等对功率谱曲线的影响。数值模拟结果表明：靶丸表面缺陷对功率谱影响较大,缺陷高度的增加、粒径的减小以及数目的增加都会导致功率谱起伏增大;同时,缺陷高度导致的功率谱起伏变化比缺陷粒径对功率谱的影响更为严重,而缺陷数目的增加不但导致功率谱起伏的增大,同时也引起功率谱曲线中呈现一些周期性的特征。     

靶材料杂质影响新谱线产生的实验验证

 为了验证氢气放电源打靶产生的新谱线不是靶杂质的特征谱线,完成了5项检验实验。其中屏蔽实验和强电子辐照靶的实验证实了新谱线不是来自放电室中的杂质形成的;靶的打磨实验表明靶表面的污染杂质也不能产生新谱线,形成共振峰的实验和新谱线强度随放电电压变化规律的实验结果都证明靶的总杂质不影响新谱线的测量。     

杂质元素特征X射线对氢气放电源打靶新谱线的影响

 在氢气放电源打靶的实验中,测到了系列能量恒定不变的低能X射线新谱线,这些新谱线的能量分别为(1.70±0.10) keV, (2.25±0.07) keV,(2.56±0.08) keV,(3.25±0.10) keV和（3.62±0.11） keV,与Si,Ta,S,Cl,K和Ca等元素的特征X射线能量相近,但靶中所含的杂质或来自放电室的杂质元素可能会产生这些能量的X射线谱峰,证实新谱线是否由这些元素的特征X射线干扰所致显得尤为重要。分析了本实验系统中各种杂质的可能来源,论证了放电室端杂质对新谱线的影响,及靶材料中体杂质和面杂质对新谱线的影响;用X射线光电子能谱仪对靶做了表面分析。研究结果表明：杂质元素的特征X射线不会对氢气放电源打靶产生的新谱线有影响。这些新谱线的性质有待进一步的实验研究。     

氢气放电源打靶的较完整新谱系实验测量

 为了能够实现明确和清晰地同时测出氢气放电源打靶的较完整新谱系，使用氢气放电中的电子和X射线等直接打靶，在衍射角和测量角均为45°时，测量氢气放电源打靶的较完整新谱系。实验同时测到了3组6条氢气放电源打靶的新谱系，它们是：（2.25±0.07）和（2.56±0.08） keV；（3.25±0.10）和（3.62±0.11） keV；（4.42±0.13）和（4.79±0.15） keV。这6条新谱线表征了未知粒子的能级特性，是未知粒子存在的标志。未知粒子在靶中能储存一年以上，测得的未知粒子能级谱线能量为keV量级，氢气放电源中粒子为已知粒子，据此可以认为未知粒子是一种新原子态氢原子。     

氢原子的X射线新谱系的实验观测及其解释

 引出氢（氘）气放电产生的射线和粒子流打在非晶聚氘乙烯C₂D₄和有机玻璃C₅H₈O₂等靶上,测得其散射谱上有多条尖锐的X谱线,其中除一条外都是（不经散射的）原始谱中没有的。经反复证认,这些谱线不是靶中元素（如C或O）和可能包含的杂质元素的特征X射线,也不是原始谱中X射线的衍射线,更不可能是低能电子的轫致辐射经吸收后形成的峰,认为该谱线很可能是前所未知的一类新的原子态的X射线新谱系的一部分。用曾提出的一个“小氢原子”理论模型予以解释,即认为氢（氘）气放电中产生了“小氢原子”,其（在基态）电子轨道半径约为普通氢原子的玻尔半径的1/274,该小氢原子能级之间的跃迁能够很好地解释所测到的X射线新谱系。     

环形电子束积分图像诊断技术

 采用图像诊断方法对高能环形电子束形状及空间尺寸进行了研究,以高能脉冲环形电子束轰击高Z靶材料产生脉冲X射线,X射线经过X射线增感屏转换为可见光,用单次图像采集系统获取可见光的积分图像。为满足诊断所需的空间分辨和系统灵敏度,通过理论计算确立了靶的材料、厚度及X射线增感屏的型号和厚度等参数。根据测试环境,设计了系统的现场安装结构,系统基本满足测试要求。分析从实验中获取的图像,可知环形电子束的内径为36.5 mm,环厚为1 mm,环形不均匀,水平方向电子束强。     

X-Rays emission by high-intensity pulsed lasers irradiating thin foils at PALS laboratory

X-rays and forward ion emission from laser-generated plasma in the Target Normal Sheath Acceleration regime of different targets with 10-μm thickness, irradiated at Prague Asterix Laser System (PALS) laboratory at about 10¹⁶ W/cm² intensity, employing a 1,315 nm-wavelength laser with a 300-ps pulse duration, are investigated. The photon and ion emissions were mainly measured using Silicon Carbide (SiC) detectors in time-of-flight configuration and X-ray streak camera imaging. The results show that the maximum proton acceleration value and the X-ray emission yield growth are proportional to the atomic number of the irradiated targets. The X-ray emission is not isotropic, with energies increasing from 1 keV for light atomic targets to about 2.5 keV for heavy atomic targets. The laser focal position significantly influences the X-ray emission from light and heavy irradiated targets, indicating the possible induction of self-focusing effects when the laser beam is focalized in front of the light target surface and of electron density enhancement for focalization inside the target.     

Z箍缩X射线在金属表面产生电荷分离现象

以"阳"加速器(1 MA,80 ns)驱动的Z箍缩等离子体为X射线源研究X射线加载下金属表面出现的电荷分离现象,Z箍缩负载为16根直径5μm的钨丝组成的丝阵,丝阵半径3 mm。强度107W/cm2、半高宽30 ns的软X射线脉冲通过直径5 mm的限光孔辐照半径30 mm、厚3 mm的铜盘中心,在金属表面产生了脉宽相近,幅值kV的电势。测量了该电势沿金属表面的分布,观测到微弱的调制现象。电势的极性表明电子主要沿金属表面运动而不是垂直表面运动,这表明热电效应是造成电荷分离的主要机制。入射X射线强度较弱时,电子的个体行为——光电效应、康普顿效应占主导;当入射强度较大时,弱关联的集体行为——热效应占主导;进一步增大入射X射线强度将出现强关联的集体行为——电荷密度调制状态。     

Dose regularities under ion bombardment of solids

Among other parameters which influence various processes associated with ion bombardment of solids (such as sputtering, secondary electron emission, ion scattering and so on) there is “ion dose”. As the ion dose the product of ion current density (or total ion current) and time of irradiation is usually accepted. However, this definition is valid in such cases only when the time interval required for the actual experiment (or for the actual measurement) is small as compared with a certain time interval (relaxation time) which may be approximately determined as the bombarded ion penetration depth divided by the velocity of the irradiated surface motion due to target sputtering. The examination of the situations which take place in typical ion bombardment experiments (ion current densities of about 0.01–1.00 ma/cm², sputtering ratios of about 1–10 at/ion) shows that the relaxation time turns out to be of the order of some minutes to some seconds depending strongly, in particular, on the crystalline target orientation with respect to the ion beam direction. When the time interval required for the performing of the experiment exceeds considerably the relaxation time the critical ion dose must be determined as the product of ion current density and the relaxation time. In fact, the damaged layer of the irradiated target is continuously sputtered and this process prevents the accumulation of damage. Because the relaxation time is inversely proportional to the bombarding ion current density in this case the critical ion dose proves to be independent of ion current density. This peculiar fact must be taken into account in particular when the dependence of various characteristics of the ion-solid interaction process upon bombarded ion current density are analysed. When the time interval during which the measurements are performed is comparable with the relaxation time one can expect that transient characteristics must be observed. In particular they must be observed when an abrupt change of irradiated crystalline target orientation with respect to the bombarded ion beam is performed.