5—200范围激光等离子体X射线辐射特性研究

利用带有针孔的透射式光栅光谱仪研究了激光等离子体X射线辐射的原子序数依赖性和激光功率密度对辐射的影响。得到了波长为1.06μm,平均功率密度为5×10~(14)W/cm~2的激光辐照条件下Z=6(C)到Z=79(Au)的不同原子序数激光等离子体X射线发射光谱。点聚焦和线聚焦激光照射方式下Al,Au等离子体X射线发射的对照实验结果表明,激光功率密度对低Z等离子体X射线发射的影响比对高Z的影响更明显。     

针孔透射光栅谱仪用于线聚焦激光等离子体研究

利用针孔透射光栅光谱仪(PTGS)研究了波长为1.06μm、平均功率密度为2×10¹²W/cm²的线聚焦激光照射Al平板靶所产生的线状等离子体的轴向和非轴向X射线发射(5—200?)的光谱和空间分布特性。文中也就该条件下的线状等离子体作为X射线激光增益介质的有关问题进行了讨论。 关键词：     

低密度泡沫金激光-X射线转换特性模拟研究

在激光间接驱动惯性约束聚变中, 激光首先与黑腔壁高Z等离子体相互作用转换成强X射线辐射, 再通过高Z腔壁的X射线再辐射而在靶丸表面产生对称辐射以驱动其内爆, 改善腔中激光–X射线转换特性非常重要. 利用一维辐射流体程序模拟研究了低密度泡沫金对激光–X射线转换特性的影响, 结果表明: 在固定激光参数条件下, 随着Au材料密度降低, 激光–X射线转换效率提高, 当泡沫Au密度为0.1 g/cm³时, 转换效率相对提高19%; 同时, 金M带辐射份额随之减少; 对于发光区运动, 存在合适的泡沫Au密度使其得到有效抑制. 从能量平衡的角度分析了转换效率提高的原因: 在激光与低密度泡沫Au作用时, 转换为流体力学动能损耗的能量份额与固体Au相比有所降低, 因而相应的辐射能份额增加. 低密度泡沫Au改善激光–X射线转换特性是实现黑腔腔壁优化的一种途径, 模拟结果为进一步开展相应实验研究提供了依据. 关键词： 泡沫金 激光-X射线转换 辐射谱 等离子体运动     

激光加热Cu和NaF靶产生的1.2keV区X射线转换效率的测量

介绍了激光加热Cu靶和NaF靶发射的在1.2keV区X射线转换效率的测量方法和实验结果。结果表明,在激光辐照功率密度为1×10¹³—1×10¹⁴W·cm^-2条件下,激光波长为1.06μm或0.53μm时,Cu等离子体发射的1.2KeV区X射线的转换率为NaF等离子体的4—5倍;对此两种等离子体,激光波长为0.53μm的X射线转换效率是波长为1.06μm的2倍左右。 关键词：     

超强激光脉冲作用下的Au等离子体L-X射线辐射测量

基于SILEX-Ⅰ激光器,利用单光子计数型电荷耦合器件,在超强超短脉冲激光与高纯度Au靶相互作用中,通过改变入射激光的能量,测量了不同激光功率密度下的Au等离子体L-X射线发射谱。实验结果表明:在超强超短脉冲激光作用下,Au等离子体L-X射线发射过程中由于高速电子存在,会诱发很强的热辐射和轫致辐射,并且Au等离子体特征L-X射线发射强度、热辐射和轫致辐射随激光功率密度增加而增强。     

对激光等离子体中X射线的产生与辐射加热研究

利用一维辐射流体力学程序MULTI数值模拟研究了功率为1014Wcm2、脉冲宽度为300ps、波长为0.44μm的强激光辐照平面Au靶时产生X射线的过程,给出了X射线转换效率和能谱分布.通过将靶物质划分为对所产生的X射线光学薄的转化区和光学厚的再发射区,得到了作为黑体辐射热源的最佳靶厚度,并给出了辐射加热靶所产生的等离子体的密度和温度的空间分布. 关键词： 辐射流体力学 激光等离子体 X射线转换 辐射热波     

激光等离子体辐射温度时间特性测量研究

本文提出一种软X射线条纹相机与吸收膜相耦合测量激光等离子体辐射温度的实验方法,并且应用这个方法测量了平面金靶在1.053μm激光(LF-11^#激光装置)作用下,靶面功率密度约为10¹⁴W/cm²的辐射温度。对温度处理中存在的误差,以及把此方法推广到能谱的时间分辨和温度的空间分辨测量中的可能性进行了讨论。 关键词：     

激光辐射半圆柱凹槽靶产生等离子体特点

在利用激光产生的等离子体作为增益介质,实现X射线激光器的研究中,等离子体的密度分布形状及其时间演化起着重要作用,它不仅决定了等离子体中的原子分子过程,还决定了X射线的传输特性。在一般的软X射线自发辐射放大的实验里,如线聚焦激光辐照薄箔实验,在脉宽为数十微微秒,功率密度约为10~(14)W/cm~2的高功率激光照射下,产生的靶等离     

金激光等离子体X射线精细结构谱研究

在“星光-Ⅱ”钕玻璃激光装置上,聚焦三倍频激光束于真空室内Au微点靶表面,形成高剥离 态热等离子体光源.用Pentaerythritol(PET)(2d=0.8742nm)平晶谱仪,摄录了Au离子在0.3 —0.4nm范围内的X射线发射谱.基于相对论性多组态Dirac-Fock程序包,建立了相对论性次 组态平均能计算程序,结合自旋-轨道劈裂跃迁系(SOSA)理论,计算了Au离子类Cu至类Ge离 子细致带结构谱孤立峰的中心波长和半高全宽.26条3d—nf(n=5,6,7)类Ni至类As离子子组态 跃迁形成的 关键词： 金 精细结构 自旋-轨道劈裂跃迁系 不可分辨跃迁系 X射线     

时间积分透射光栅谱仪

本文简要介绍了使用中国科大首次研制成功的有聚酰亚胺衬底的透射光栅与北京电子学研究所研制的MCP(微通道板)构成的透射光栅谱仪,在功率密度～10~(14)W/cm~2的激光辐照条件下,成功地测到了平面Au、C、Al靶发射的软X射线能谱分布(相对值)和黑洞靶产生的软X射线能谱分布(相对值)。实验结果表明:用国内研制的透射光栅构成的时间积分透射光栅谱仪完全能用于激光等离子体实验。本文最后还提出了该设备的进一步改进方案。     

CT-6B托卡马克装置中软X射线辐射及扰动

软X射线诊断是研究托卡马克等离子体不稳定性的重要手段。本文给出用Au(Si)面垒探测器阵列测量CT-6B托卡马克等离子体软X射线的结果,以及各种等离子体不稳定性时的软X射线辐射空间分布特性。 关键词：     

靶的厚度对激光产生的x射线输运到靶后能谱的影响

利用一维辐射流体动力学程序MULTI数值模拟研究了功率为10¹⁴W/cm²、脉冲宽度为1ns、波长为0.35μm的短脉冲强激光辐照不同厚度的平面Au靶时，靶厚度对靶背面x射线能谱结构和辐射强度的影响. 关键词： 激光等离子体 辐射流体力学 x射线转换     

吸积盘的X射线辐射对周围星际物质的离化研究

利用辐射流体力学程序对三倍频纳秒激光与靶物质相互作用进行了模拟研究，得到了可以产生黑体辐射谱分布的激光等离子体X射线辐射靶的最佳厚度；数值模拟研究了黑体谱分布的X射线辐射场对等离子体系统平均离化度分布的影响，它有助于深入理解天体物理中吸积盘对它周围星际物质的离化影响. 关键词： 辐射流体力学 激光等离子体 X射线辐射 吸积盘 离化     

基于M壳层辐射的Si K边X射线吸收近边结构谱实验研究

基于纳秒高功率激光辐照高原子序数靶材产生的等离子体M壳层X射线辐射,利用椭圆柱面晶体谱仪进行薄膜单晶Si样品的K边X射线吸收近边结构谱(XANES)静态实验研究;通过详细介绍实验方案,分析椭圆柱面晶体谱仪的原理,得到谱仪的位置-能量色散关系,并对Au、Lu、Yb、Dy、Ta、Co这6种靶材产生的等离子体X射线光谱进行比较。结果表明:通过比较这6种靶材产生的等离子体X射线光谱后发现,在Si的K边(1839eV)附近,Lu、Yb、Dy靶材的激光等离子体M壳层辐射相对其他几种靶材具有较高的光谱亮度,对应的XANES的信噪比较好;实验获得的XANES与FEFF9.0软件计算结果基本符合,验证了单发获得的静态实验数据是可靠的。     

类氖锗的X射线激光增益及其传输特性研究

在神光(10¹²W)装置上,用1.06μm激光加热片状锗靶,用袖珍式掠入射光栅谱仪测量了类氖锗离子的3S—3P激光跃迁线的增益系数和X射线激光的传输特性,得到的结果为:波长为19.638,23.224,23.627,24.743和28.643nm的5条激光跃迁线的增益系数分别为3.06,3.99,3.72,2.36和4.59cm^-1;当等离子体长度为18mm时,相应的X射线激光的发散角约为12mrad,发射X射线激光的等离子体厚度约为200μm,X射线激光峰值强 关键词：     

金等离子体M带谱强度的定量测量

在"神光II"多束高功率激光装置上利用列阵透镜匀滑钕玻璃波长0.53μm的强激光幅照平面金(Au)靶时产生X射线,本文给出了X射线绝对转换效率ξx。研究了多束倍频激光叠加驱动靶形成X射线背景光源辐射金M壳层1.8—3.1Kev带谱的特性,获得了不同激光功率密度及不同角度驱动靶面等几种条件下X射线能谱的定量测量结果和能谱分布。     

软X射线条纹相机用于激光等离子体辐射温度的测量方法

本文提出了软X射线条纹相机与吸收膜相耦合测量等离子体温度的实验原理与方法,编制了数值计算程序SCC,给出了平面金靶在1.06μm激光(LF—II~=激光装置)作用下,靶面功率密度约10~(14)W/cm~2的辐射温度。并对温度处理中存在的误差,以及把此方法推广到能谱的时间分辨和温度的空间分辨测量中的可能性进行了讨论。     

激光加热碳、金平面靶等离子体膨胀过程

利用软X射线条纹相机与针孔成象装置相结合,测得了碳、金平面靶靶面X射线时、空分辨图象,从而推算出靶面等离子体膨胀平均速度分别为(碳):5.11×10⁷cm/s,(金):6.13×10⁷cm/s。实验用1.06μm的钕玻璃激光轰击靶面,X射线能谱范围为0.1—10keV。测量在激光功率密度≈10¹⁴W/cm²的情况下进行。 关键词：     

1.06μm激光等离子体软X射线辐射及对原子序数的依赖

详细地研究了1.06μm激光等离子体X光的辐射特性;分析了不同谱带发射强度对激光能量的依赖关系,并给出了K、L、M、N、O谱带发射强度对原子序数的依赖关系.     

keV能量电子致Al,Ti,Zr,W,Au元素厚靶特征X射线产额与截面的研究

本文使用5—27 ke V能量范围的电子轰击纯厚Al (Z=13), Ti (Z=22), Zr (Z=40), W (Z=74)和Au (Z=79)靶,利用硅漂移探测器(SDD)收集产生的X射线,给出了K, L壳层特征X射线产额的测量结果,并将所得实验数据与基于扭曲波玻恩近似理论模型(DWBA)的蒙特卡罗模拟值进行了比较,两者在小于或约为10%的范围内符合.根据测得的特征X射线产额进一步得到了相应的内壳层电离截面或特征X射线产生截面.通过对比电子入射角度为45°和90°的两种情况下解析模型与蒙特卡罗模拟的特征X射线产额,发现在入射角度为90°时两者符合较好.同时,本文还给出了次级电子、轫致辐射光子对特征X射线产额的贡献,该贡献与入射电子能量关系较弱,表现出与原子序数较密切的相关性.