实时离子探测器——塑料闪烁体性能的实验研究

利用静电离子加速器对实时离子探测器——塑料闪烁体的特性 (包括灵敏度、动态范围、能量响应, 及空间分辨等)进行了实验研究,并对闪烁体探测器与其他传统的离子探测器的特性进行了比较. 对闪烁体在激光等离子体实验的离子束诊断中的可能应用进行了探讨.塑料闪烁体的应用可满足高重复频率激光等离子体离子加速实验高效率运行的要求,为实验研究提供强有力的支持.     

Magnetohydrodynamic Kelvin-Helmholtz instability for finite-thickness fluid layers

We have derived the analytical formulas for the Kelvin-Helmholtz instability (KHI) of two superposed finite-thickness fluid layers with the magnetic field effect into consideration. The linear growth rate of KHI will be reduced when the thickness of the fluid with large density is decreased or the thickness of fluid with small density is increased. When the thickness and the magnetic field act together on the KHI, the effect of thickness is more obvious when the magnetic field intensity is weak. The magnetic field transition layer destabilizes (enforces) the KHI, especially in the case of small thickness of the magnetic field transition layer. When considering the effect of magnetic field, the linear growth rate of KHI always decreases after reaching the maximum with the increase of total thickness. The stronger the magnetic field intensity is, the more obvious the growth rate decreases with the total thickness. Thus, it should be included in applications where the effect of fluid thickness on the KHI cannot be ignored, such as in double-cone ignition scheme for inertial confinement fusion.     

滤波片透过率曲线测量中棱镜单色仪参数的选取

从理论上分析了入射、出射狭缝大小对出射光的光谱宽度和透过率曲线的影响，得到了入射、出射狭缝大小的最佳匹配条件，并通过实验验证了这一结论，分析了鼓轮每次转动格数对测得的透过率曲线的影响，给出了鼓轮每次转动的最佳格数值．     

超短脉冲强激光与固体靶相互作用中Kα射线的实验研究

在相对论激光强度下，对p偏振30 fs激光与固体Cu靶相互作用中产生的Kα射线进行了实验研究.采用刀边成像技术和单光子计数X射线CCD相结合的探测装置，在单发激光脉冲打靶时同时得到X射线源的尺寸、能谱以及Kα光子的转换效率等多种信息.实验结果与Reich等人的理论计算结果有明显的差异，Kα光子的能量转换效率在激光功率密度为1.6×10¹⁸W/cm²的条件下达到最大值7.08×10^-6/sr.根据这一结果并结合蒙特卡罗程序，推断出在这一聚焦光强下激光能量转换为前向超热电子的效率约为10%.     

第四讲 超强激光脉冲与等离子体相互作用中高能离子的产生

近几年来，由于高功率激光技术的不断发展，利用超强激光脉冲与等离子体相互作用产生高能离子束的研究得到了极大推动．实验和理论模拟均发现，在超强激光脉冲与等离子体相互作用过程中，可以产生高亮度、小尺寸、方向性好的高能质子束和高能重离子束．这种基于超强激光的高能离子源在先进离子束成像技术、惯性约束聚变混合“快点火”、新型台面离子加速器以及医疗等方面都有很诱人的应用前景．文章主要介绍了超强激光与固体靶相互作用中高能离子束（尤其是质子束）的加速机制、高能离子束特性、常用测量方法及其潜在应用，并对最新的研究进展进行了简单介绍．     

不同频率的组合振荡场下产生正负电子对

吸收组合低频外场提供的多个不同能量的光子发生跃迁可以在真空中激发正负电子对.本文探究了在组合振荡场作用下,不同的外场频率对正负电子对产生的影响,研究结果表明：与单个振荡场类似,当双振荡场的频率和约为2.3m_ec²时,电子对产量达到极值.在双振荡场的频率和固定为2.3m_ec²的情况下,对不同组合频率下正负电子对的产量以及能谱分布进行了研究,发现当两场频率差较小时,电子对产量随时间演化会出现显著的“拍”现象.还发现两个振荡场频率差越小,电子对的单能性越好;场频率差越大时,电子对的产量越高、能谱范围越宽.通过对跃迁概率分布图的比较和分析,发现主要原因是频率差较大时能够发生显著跃迁的多光子跃迁形式数量增加,从而促进正负电子对(尤其是高能端电子对)的产生.     

对超短脉冲强激光在大气通道中产生的三次谐波偏振特性及白光光谱调制特性的研究

研究了超短脉冲强激光在大气中传输产生电离通道后辐射的三次谐波强度随激光偏振的变化.此外，还研究了产生的白光辐射在短波长上的有规律的谱调制，分析了白光谱调制的产生机理. 关键词： 超短脉冲激光 大气通道 超连续辐射 三次谐波     

高对比度飞秒激光与固体薄膜相互作用硬X射线源的研究

文章作者使用60 fs倍频高对比度激光脉冲聚焦到Cu膜上,发现与基频激光脉冲相比,从激光到KαX射线的能量转化效率(ηk)明显增强.ηk对激光脉冲非线性啁啾上升沿呈现出很强的依赖性,它在激光为100fs负啁啾脉冲时达到最大值.实验表明对超热电子有效的加热导致了ηk的增强.这说明由于能够驱动真空加热机制来增强超热电子的产生,高对比度激光已成为优化ηk的有效工具.这些结果发表在Phys.Rev.Lett.,2008,100:045004上.     

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.     

强激光与等离子体相互作用中沿靶表面发射的高能超热电子

在强激光与等离子体相互作用研究中，文章作者从实验上首次观测到沿靶面方向发射的高能超热电子束．该电子束只有在等离子体电子密度标长较短的条件下才会出现。数值模拟表明，靶表面电磁场的约束作用是产生这束电子的主要原因。这一结果有助于加深对激光惯性约束聚变快点火实验中的锥靶物理过程的理解，并有潜在的应用前景。