空腔靶超热电子实验研究

本文介绍了激光与空腔靶、平面靶相互作用时，利用多道高能X射线滤波-荧光谱仪(FF谱仪)、高能X射线角分布探测器以及激光功率能量计，对等离子体发射的超热X射线和受激喇曼散射光进行测量的情况；给出了不同实验条件下典型的超热X射线能谱、角分布、超热电子温度Th以及受激喇曼散射光能量ESRS，对实验结果作了分析和讨论。     

0.53μm激光辐照金盘靶的光散射机制研究

报道了０．５３μｍ高功率激光辐照金盘靶产生的受激拉曼散射光光谱和散射光谱能量角分布，由散射光角分布计算的散射光能量与实验通过打靶透镜测得的受激拉曼散射能量不符，而且角的分布的实验结果与受激布里渊散射理论也不符。     

0.351μm激光辐照靶角度和时间分辨的侧向散射研究

 建立了一套角度和时间同时分辨的散射光诊断系统,利用星光Ⅱ装置输出的0.351μm激光辐照平面靶,研究了激光与靶作用产生的侧向散射光的时间行为,实验对金盘靶、CH膜靶和泡沫CH靶与激光作用产生的散射激光进行了研究,在多个角度获得了时间分辨的散射光信息,由角分布的结构得到了等离子体密度分布的一些重要信息。     

527 nm激光辐照盘靶受激布里渊散射光角分布

 在“星光Ⅱ”激光装置上，开展了527 nm激光与金盘靶和铝盘靶相互作用实验，研究了激光辐照盘靶的受激布里渊散射光散射机制，获得了散射光能量角分布。实验结果表明：激光辐照金盘靶时，在入射激光能量大致相同的情况下，受激布里渊散射光能量在匀滑的条件下比没有匀滑时低一个数量级以上（背反能量除外），束匀滑对散射光的抑制作用十分明显。在匀滑条件下，越靠近背反方向，散射光能量越大。散射光能量分布沿方位角的变化不大。激光辐照铝盘靶时，散射光能量分布的离散性较大。     

100 TW激光与等离子体相互作用中质子背向发射的能谱测量

 用100 TW激光器产生的超短超强激光与5 μm薄膜Cu靶的进行打靶实验，测量了靶背法线方向产生质子的角分布和能谱。实验中采用辐射变色膜片HD810测量质子的角分布，用CR39和Thomson磁谱仪结合测量质子能量分布。测量结果表明：质子发射张角为10°左右，质子沿着靶背法线方向发射，在能量为570 keV处出现截断。通过测量质子能量分布验证了超短超强激光等离子体相互作用过程中靶背法线鞘层质子加速机制。     

利用气泡探测器测量激光快中子

在利用超强激光驱动中子源的研究和应用研究中,中子源的产额及其角分布至关重要.我们在星光Ⅲ号激光装置上采用气泡探测器对强激光驱动的中子源的产额及其角分布进行了测量.利用超强皮秒激光与碳氘薄膜靶相互作用产生高能氘离子束撞击次级碳氘靶,通过氘-氘核反应产生准单能快中子.实验发现中子束的发射具有一定的方向性,在入射氘离子的传输方向上中子束具有更高的强度,测量得到的中子束最大强度为5.13×10⁷ n/sr.利用实验测量的氘离子能谱和角分布对中子束角分布进行了理论计算,结果与实验测量基本一致.     

神光Ⅲ原型受激拉曼与受激布里渊散射份额测量

激光注入率测量是黑腔耦合效率测量至关重要的一个环节,主要通过散射光测量来实现。在神光Ⅲ原型激光装置上进行的黑腔物理实验中,利用PIN探头阵列进行了散射光角分布测量。通过拟合分析,发现原型装置上激光等离子体非线性相互作用较神光Ⅱ装置要强,其中受激拉曼份额在10%量级,受激布里渊散射在20%量级。将由此评估的激光靶耦合效率代入辐射温度定标率公式中,得出的辐射温度值与实验中Dante测量值符合较好,说明对参量过程份额的评估具有一定可靠性。     

12C+159Tb、Ag和89Y核反应中发射轻粒子的测量

本文报道了用71.5MeV的¹²C重离子轰打¹⁵⁹Tb、Ag和⁸⁹Y靶, 测出了发射α粒子的能谱和角分布, 以及发射氘和质子的一些角分布. 所测到的α颗子能谱为钟罩形连续谱, 其最可几能量接近于库仑位垒. 对于¹⁵⁹Tb靶和Ag靶, α粒子角分布在近于擦边角处成峰; 而对⁸⁹Y靶, 从最小测量角(40°)开始, 微分截面随角度增加单调下降. α粒子发射截面均远远大于统计级联蒸发截面值. 发射质子与氘的角分布, 均随角度增加呈指数下降趋势, 它表现出前平衡发射的特征.     

80MeV电子打靶次级中子产额和角分布的测量

本实验采用包有慢化体的铟活化探测器测量80MeV电子打铅厚靶后次级中子的产额和角分布. 测得次级中子按各向同性分布, 中子产额为(2.20±0.13)×10¹²n/s∙kW, 与理论计算结果相符.     

7—5MeV/A的14N在59Co和51V靶上的弹性散射的研究

用半导体探测器测量了7—5MeV/A的¹⁴N在⁵⁹Co和⁵¹V靶上的弹性散射能谱和角分布. 定出了靶中重元素沾污的种类和绝对量. 用广义菲涅耳模型拟合了弹散角分布, 讨论了从拟合弹散角分布提取准弹截面的可能性.     

基频光驱动辐射场散射激光特性

经过三年多的实验探索，弄清了内爆区辐射场散射激光的干净程度，用改进后带有现场限制的散射光探头测量了泄漏靶激光的能量角分布和总能量，大大提高了信噪比，用可见光条纹相机同时监测了小角度及大角度散射激光的时间特性，得出了具有一定测试精度的泄漏激光总量与时间波形曲线，加深了对黑腔物理的认识，为分析腔靶内爆聚变出中子实验的物理机制提供了直接依据。     

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介绍了在神光Ⅱ装置上开展的长脉冲2ns三倍频激光与黑腔靶相互作用的实验。报道了采用PIN探测器阵列测量大角度受激Raman散射（SRS）角分布和采用激光卡计对背向SRS光能量积分测量的实验结果。相同实验条件下激光辐照缝靶产生的SRS光能量要强于激光与全腔靶作用产生的SRS光，小腔靶的SRS光能量要强于标准腔靶。对比长脉冲2ns及短脉冲1ns激光打靶实验结果可以看出：由于激光功率密度的下降，长脉冲激光打靶时SRS散射光能量要弱于短脉冲激光打靶。长脉冲2ns激光与标准腔靶相互作用时，等离子体堵腔比较严重。     

光折变晶体Ce:BaTiO_3中的各向同性扇形散射

用一束ｅ偏振的激光入射到一块掺ＣｅＢａＴｉＯ３晶体上，在出射方向上观察到了相同偏振的散射光扇。测量了散射光强度、建立时间与入射光波长、入射角度、入射功率的依赖关系，以及散射光强的角分布。对实验现象进行了解释。使用一组经过简化的基于二波耦合理论的方程进行了计算。在所得结果中，散射光强的角分布与实验值定量地符合；透射光强与入射角度、波长的关系能够反映出其变化趋势。     

利用切伦科夫辐射进行电子束发散角及分布概况的测量技术研究

针对切伦科夫辐射特点,采用厚度尽量小的石英薄片作为转换靶,并将电子束以切伦科夫辐射角入射转换靶的形式构成一种电子束发散角分布的测量布局,并基于焦平面成像原理,研制了相应的电子束发散角光学测量系统。在强流脉冲直线感应加速器上完成了装置研制和测试工作,显示了电子束发散角分布测量系统可以获得电子束一定方向上的散角分布概况,测量结果具有一定的可信度,具有装置结构简单、数据处理难度低及速度快等特点。     

7—5MeV/A的~(14)N在~(59)Co和~(51)V靶上的弹性散射的研究

用半导体探测器测量了7—5MeV/A的~(14)N在~(59)Co和~(51)V靶上的弹性散射能谱和角分布。定出了靶中重元素沾污的种类和绝对量。用广义菲涅耳模型拟合了弹散角分布,讨论了从拟合弹散角分布提取准弹截面的可能性。     

高能γ谱仪

联合原子核研究所100亿电子伏同步稳相加速器,除产生高能质子束、π介子束和K介子束外,还产生高能γ量子束。它们主要是高能质子与内靶原子核作用时产生的π°介子的衰变产物。在实验室坐标系中,在和加速质子方向成0°角的方向上,从内靶上飞出的γ量子的最大能量达到几十亿电子伏。测量这些γ量子的角分布和能谱就可以了解高能核子—核子碰撞产生π°介子的机构。为了准备进行这类物理实验,我们安装了一台     

黑腔靶X光转换,输运的定量测量

为了测量黑腔靶X光引光效率、转换效率,我们设计了相应的分解靶(泄漏靶)实验,1989～1992年在″神光″装置上共进行了四次漏靶分解实验,利用灵敏度作了绝对标定的平响应X光二极管对漏靶注入孔、引光孔流出的X光角分布进行了测量,测出了x光角分布,得到了黑腔靶X光转换效率为50％～60％,引光效率约6％,为以后辐射驱动内爆研究的理论计算和靶的优化设计提供了重要的数据。     

神光Ⅲ原型装置的黑腔靶背向散射光测量技术

在惯性约束聚变研究中,为研究激光等离子体互作用产生的受激布里渊与受激拉曼散射光(SRS),基于神光Ⅲ原型装置利用新的背向散射诊断系统对真空黑腔靶与充气黑腔靶以及有无束匀滑效果情况下的散射光光谱进行了测量。实验发现,在相同条件下,充气黑腔靶SRS散射光比真空黑腔靶大,在终端光学组件中使用束匀滑效果后也能降低散射光。诊断系统记录的散射光强度及光谱的时间变化过程对研究激光等离子体相互作用提供了重要的数据支撑。     

激光等离子体能量角分布及吸收定标律

主要研究激光平面靶等离子体发射能量角分布及吸收定标律。实验利用高斯型1.06μm激光脉冲,其能量为2～50J,脉冲宽度为0.3～2.2ns,靶面平均辐照强度为1.8×1013～1.1x10~(15)W/cm~2,光束以25°角入射。实验采用了Au、Ag、Ti、Al和C_8H_8等厚靶。用等离子体卡计测量靶面吸收的激光能量。用指数函数拟合实验数据,给出了吸收效率分别作为激光强度、脉冲宽度和靶材料原子序数的函数的定标关系式。这些关系式定性地与逆轫致吸收的理论关系式相一致。     

30MeV/u 40Ar+58,64Ni和115In反应中中等质量碎片的角分布

在5°—140°范围内测量了30MeV/u ⁴⁰Ar束流轰击不同靶核(⁵⁸Ni、⁶⁴Ni、¹¹⁵In)后出射的中等质量碎片(IMF,Z=3—19)的角分布.用指数分布函数dσ/dΩ=N·exp(–θ/α)对出射碎片角分布分角区做了拟合.对3个反应系统分别提取出与相互作用时间有关的衰减因子α和与发射源强度有关的物理量N,讨论了α与N在不同角区与反应系统和出射IMF电荷数的关系.考察了角分布与同位旋自由度和反应系统对称性的关系.