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...     

用类氦双电子复合伴线诊断Ar等离子体电子温度

在电子密度约为ne=10 13 cm-3 条件下计算了类氦Ar的伴线 j(1s2 2 p2 P3 / 2 - 1s2 p2 2 D5/ 2 )与共振线w(1s2 1S0 - 1s2P1P1)的强度比 ,采用Hartree Fork Relativistic (HFR)方法计算了伴线因子和波长 ,从而得到伴线强度以及强度比。根据计算的相对强度比随温度的变化关系可以利用实验诊断电子温度     

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     

高n双电子复合伴线对类氦镁离子 Kα共振线贡献的理论计算

利用多组态Dirac-Fock方法计算了类氦镁离子的双电子复合截面.分析了类氦镁离子的高n双电子伴线结构及其对类氦镁离子Kα共振线的影响.结果表明类氦镁离子的高n双电子伴线几乎都分布于Kα共振线的长波一侧.随着n的增加,DS强度呈现明显减小的趋势.虽然来自KLM(n=3)的发射线最强,但n>3的部分依然给出了非常重要的贡献.即便是来自n>10的共振的贡献也是不可忽略的.并且高n双电子伴线随着n的增加不断接近Kα共振线,导致和Kα共振线的强烈混合.在实验测量中会使Kα共振线峰位的测量值向长波方向移动,使谱形加宽,并且增强了Kα共振线测量值强度.     

高n双电子复合伴线对类氦镁离子Kα共振线贡献的理论计算

利用多组态Dirac-Fock方法计算了类氦镁离子的双电子复合截面.分析了类锂镁离子高n双电子伴线结构及其对类氦镁离子Kα共振线的影响.结果表明类锂镁离子高n双电子伴线和类氦镁离子Kα共振线之间存在着严重的混合,会导致Kα共振线强度的增加、谱形的加宽以及位置的移动.     

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。     

线状锗等离子体X射线线谱的时间分辨测量

用自行研制的X射线条纹晶体谱仪首次测量了线状锗等离子体的X射线时间分辨谱。给出了类Ne-锗L线共振线的时间演化过程,并用类Ne-锗L线共振线与其双电子俘获伴线的相对强度比粗估了锗等离子体的电子温度及其随时间的变化,实验给出了X光激光增益区介质的电子温度为400～760eV,同时给出了电子温度保持相对恒定的时间不小于90ps(电子温度变化小于2％)。     

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...     

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）晶体谱仪测量了Al类氦离子光谱,利用光谱的极化特性推出Al等离子体的电子密度约为1.5×1020 cm－3.结果表明极化X光谱推导等离子体电子密度方法适合激光高温高密等离子体诊断.     

飞灰未燃碳的激光诱导击穿光谱定量分析

为了验证LIBS测量飞灰中碳含量变化的能力,本文将煤粉与飞灰按照一定比例均匀混合,得到24种含碳量不同的样品.在不同延迟时间下进行激光诱导击穿光谱实验,得到温度指标发射强度比I_(Mg1)/I_(Mg2)随延迟时间的增大而减小,纯飞灰样品的发射强度比I_(Mg1)/I_(Mg2)的数值明显大于其他混入煤粉的样品.样品中发射谱线强度比IAl/ISi1随温度指标I_(Mg1)/I_(Mg2)的增大而减小.飞灰样品加入煤粉后,对等离子体的温度变化有明显影响.同时引入多元分析的方法,将样品中C、Al、Mg、Ca、Fe等元素谱线强度与Si元素谱线强度的比值作为多元回归分析的自变量,碳元素浓度作为因变量,建立不同延迟时间下的回归方程.结果表明,采用多元分析的方法进行定量计算,根据回归模型得到的预测值与参考值之间的误差基本在9%以内.     

类氦Fe~(24+)离子的电子碰撞激发及辐射级联特性研究

基于全相对论扭曲波(RDW)电子碰撞激发计算程序REIE06,系统计算了类氦Fe~(24+)离子基态1s~(21)S_0到激发态1s2s和1s2p精细结构能级的碰撞强度和截面,分析了在不同入射电子能量下碰撞强度的变化规律,详细研究了在6.86 Ke V和9.94 Ke V能量下,碰撞辐射级联效应对类氦Fe~(24+)离子w线(1s~(21)S_0→1s2p~1P_1)、x线(1s~(21)S_0→1s2p~3P_2)、y线(1s~(21)S_0→1s2p~3P_1)和z线(1s~(21)S_0→1s2s~3S_1),x/w、y/w和z/w线强度比值的影响,总结了一些有意义的结论.部分计算结果与其它实验和理论结果进行了比较,取得了很好的一致性.     

高离化类Ne铕离子的双电子伴线结构的理论研究

在对高离化态类Ne铕离子及其临近的类Na、类Mg离子的n=3→2跃迁的波长和强度详细计算的基础上，考虑了等离子体中单个谱线的展宽和谱线之间的重叠，得到了类Ne铕离子n=3→2的共振线及其类Na和类Mg离子双电子伴线的结构，并系统地分析了这些伴线对共振线波长和强度的影响.     

空气介质阻挡放电不同放电模式的光谱特性

采用光谱方法,研究了空气介质阻挡放电中流光向类辉光转变时电子能量的变化。利用氮分子第二正带系(C3Π_u→B3Π_g)的发射谱线,测量了氮分子(C3Π_u)的振动温度。通过考察氮分子离子391.4 nm谱线强度与氮分子337.1 nm谱线强度之比,研究了电子平均能量的变化。结果表明,流光向类辉光转变时,氮分子(C3Π_u)的振动温度激增,氮分子离子391.4 nm相对谱线强度突增,表明类辉光放电模式中电子能量比流光放电模式中电子能量高很多。实验还发现,气隙间距不同,这两种放电模式转变所对应的转变气压不同,但转变气压与气隙间距的乘积值保持不变。     

用于测量Z箍缩铝等离子体K层辐射的邻苯二甲酸氢铊弯晶摄谱仪

 基于邻苯二甲酸氢铊(TAP)弯晶和软X射线分幅相机建立了一套4通道的时空分辨弯晶摄谱仪,测谱范围1 500～2 300 eV,时间分辨约2 ns。分析了谱仪各环节的信号传递和转换过程对系统谱响应的影响。利用该谱仪在“强光一号”加速器(约1.5 MA, 80～100 ns)Al丝阵Z箍缩实验中获得了时间分辨及时间积分的Al等离子体K层辐射谱,记录到了类H、类He离子主要共振线及类Li、类He离子双电子复合伴线。将摄谱结果与分能区X射线图像进行了比较。时间分辨的发射谱相对强度与积分结果有明显不同,反映了等离子体在5～10 ns时间尺度上的电子温度和离子布居变化。     

Gd激光等离子体的双电子复合过程研究

在自旋-轨道劈裂阵模型下,通过类铜的内壳层激发组态计算了类镍Gd的双电子复合速率系数,其中考虑了共振和非共振辐射平衡跃迁对自电离能级的影响,而忽略了因碰撞跃迁引起的电子俘获,非共振辐射平衡跃迁在低电子温度条件下主要影响双电子复合过程;本文讨论了双电子复合系数及双电子伴线强度比随电子温度的变化.     

氙激光等离子体的双电子复合过程研究(英文)

在自旋-轨道劈裂阵模型下,通过类铜的内壳层激发组态计算了类镍氙的双电子复合速率系数,其中考虑了共振和非共振辐射平衡跃迁对自电离能级的影响,而忽略了因碰撞跃迁引起的电子俘获,非共振辐射平衡跃迁在低电子温度条件下主要影响双电子复合过程;本文讨论了双电子复合系数及双电子伴线强度比随电子温度的变化.     

从氧到硅高阶电离离子K系X射线光谱的辨认

用X射线晶体谱仪拍摄激光等离子体的X射线发射光谱,获得了原子序数从8～14各元素波长在4～22A范围内丰富的类氢、类氦、类锂离子光谱及K_a线;在实验室内拍摄到了理论上曾预言过的位于类氦强共振线最红侧的o、р伴线。     

惯性约束聚变等离子体的光谱诊断

利用经过评估的原子过程参数,针对惯性约束聚变等离子体计算了等离子体中的特征发射光谱.研究发现离子特征谱线的共振线强度比值、伴线与共振线强度比值对等离子体温度变化很敏感,而特征谱线的线形函数对等离子体密度变化较敏感.基于这些规律,我们分析了中国工程物理研究院最近几年惯性约束聚变的内爆实验测量结果,初步得到了一些发次对应的等离子体温度和密度状态.     

光谱诊断与特征谱线输运

利用经过评估的原子过程参数,研究发现惯性约束聚变等离子体的特征发射光谱的共振线强度比值、伴线与共振线强度比值时等离子体温度变化很敏感,而特征谱线的线形函数对等离子体密度变化较敏感.结合特征谱线的一维输运方程研究,分析了中国工程物理研究院最近几年惯性约束聚变的内爆实验测量结果,得到了一些发次对应的等离子体温度和密度状态.