0.35μm激光—铝靶X射线转换效率测量和简化模型

利用“星Ⅱ”０．３５μｍ激光辐照铝靶，得到了对于不同激光功率密度亚千Ｘ光转换效率，并提出了一个简化理论模型，来解释０．３５μｍ激光辐照铝靶Ｘ光转换效率。在这个模型中，由于热传损失激光能量，因此对于低功率密度激光，Ｘ光转换效率较低，同时对于高密度激光，由于等离子体喷射损失激光能量，因此转换效率也较低。     

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。     

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：     

电子直线加速器X射线转换靶设计

设计了用于BF-5电子直线加速器的X射线转换靶。采用蒙特卡罗模拟程序优化计算了靶材厚度;设计了转换靶的冷却结构,并采用有限元方法模拟计算了水冷效果;依据设计的结构参数,计算了转换靶产生X射线的剂量分布及能谱分布。结果表明：靶体温度控制在40 ℃以下,转换靶在该条件下能够长期稳定工作; X射线平均能量为0.65 MeV,在转换靶正前方1 m处吸收剂量可达6 Gy/min。     

电子直线加速器X射线转换靶设计

设计了用于BF-5电子直线加速器的X射线转换靶。采用蒙特卡罗模拟程序优化计算了靶材厚度;设计了转换靶的冷却结构,并采用有限元方法模拟计算了水冷效果;依据设计的结构参数,计算了转换靶产生X射线的剂量分布及能谱分布。结果表明:靶体温度控制在40 ℃以下,转换靶在该条件下能够长期稳定工作; X射线平均能量为0.65 MeV,在转换靶正前方1 m处吸收剂量可达6 Gy/min。     

激光腔靶X射线面、体发射特性实验研究

介绍了在“神光”装置上进行的不同类型腔靶Ｘ射线面、体发射物理机制的实验研究。实验采用波长为１．０５３μｍ的激光,脉冲波形为高斯型,能量为５００一７００Ｊ／束,脉冲宽度为６００一１０００ｐｓ．典型靶由三个柱型腔组成,采取双束对打,两端的腔为吸收－转换区（源区）,中间腔为辐射加热的内爆区。给出源区及内爆区Ｘ射线面、体发射测量结果,并通过分析、估算给出面、体发射强度比。 关键词：     

小能量0.35μm激光—X射线转换研究

以小能量０．３５μｍ激光（＜１００Ｊ）辐照盘靶（Φ６００μｍ×４μｍ），用软Ｘ射线平响应探测器测量Ｘ射线角分布（ｄＥ／ｄΩ）和Ｘ射线转换效率（ηｘ）。ｄＥ／ｄΩ＝ａ＋ｂｃｏｓθ，与角无关。ηｘ随激光入射角增加而下降。按金盘、多层膜（０．１１μｍ）金盘和ＣＨ膜（０．４μｍ）金盘顺序，ηｘ依次下降。     

软X射线辐射加热金盘靶的X射线再发射

用两台时间关联的软X射线能谱仪观测软X射线辐射((2—6)×10¹²W·cm^-2)加热金盘靶的X射线再发射-从再发射X射线的时间能谱可看出能谱被“软”化-根据加热脉冲时间修正烧蚀热波的稳态自相似解,分析X射线再发射的时间演变过程- 关键词：     

三倍频激光等离子体X射线转换研究

利用“星光Ⅱ”高功率激光装置三倍频激光（波长０.３５μｍ,能量５—９０Ｊ,焦斑直径约２００μｍ,脉冲宽度４００—８００ｐｓ）辐照多种材料（Ｃ,Ａｌ,Ｃｕ,Ａｕ）靶,对于不同激光功率密度,研究软Ｘ射线转换和发射能谱．结合０.３５μｍ激光辐照Ａｌ靶的质量烧蚀率和等离子体喷射速度与激光功率密度的定标关系进行数值模拟,对于激光功率在１０^１３—１０^１５Ｗ／ｃｍ²理论模拟结果与实验结果符合得很好 关键词：     

腔靶转换区辐射温度测量及定标关系

对近年来的激光腔靶实验的辐射温度作了综合分析和研究。对多种不同类型的柱型腔靶,在波长1.06μm的各种激光条件(不同的能量和脉宽)下,测量了腔靶转换区的辐射温度,并研究了辐射温度作为入腔激光能量、脉宽及腔靶转换区内表面积函数的定标关系。     

腔靶X射线辐射对称特性实验观测

在“神光”装置上用两种特殊结构的实验靶型,通过两个不同方位的诊断孔观测腔内壁Ｘ光再辐射的空间能谱结构和Ｘ光辐射总量,分别研究了与激光第一打击面完全对称和不对称的腔内壁（两个被观测位置相差９０°）Ｘ光辐射能谱和辐射能量的对称性,并对测量结果进行了简要的分析讨论．     

腔靶的激光吸收和有质动力

我们对二维激光传播(HEATER)程序进行了开发研究。利用它对腔靶的吸收和有质动力作二维数值模拟,得到了不同脉冲形状的吸收效率和有质动力的二维分布。这些结果和实验符合较好。     

系列柱形薄壁腔靶制备工艺研究

为了从实验上深入研究超热电子产生规律，从而减少或抑制超热电子对惯性约束聚变（ＩＣＦ）的危害，我们制备了一系列薄壁腔靶，以供实验研究。本文详细地描述了柱形薄壁腔靶的制备工艺。利用ＮＧ－１０４型精密单向纵切车床，采用金刚石刀具车削，提高心轴质量，表表粗糙度可达０．１μｍ。采用电镀和磁控溅射二种方法镀膜，为了使腔靶壁厚均匀，在镀膜时，必须使心轴匀速旋转。利用磁控溅射在腔靶外表面再涂上１μｍ左右厚的二氧化硅，以提高超薄壁腔靶的强度和自立能力。在腐蚀心轴时，必须仔细控制酸的浓度，防止在腐蚀时因产生气泡太多，太快而使腔靶破裂。用Ｘ射线照相法和扫描电子显微镜测量腔靶的几何参数。制备系列柱形薄壁腔靶达到指标为：壁厚范围２～３０μｍ，壁厚均匀性小于１０％，表面粗糙度０．２～０．３μｍ。最后介绍了在“神光Ⅰ”上打靶结果。结果表明，实验值与理论值符合较好。     

腔靶软X射线能谱结构的实验研究

叙述了利用双狭缝透射光栅谱仪,在高功率激光物理联合实验室神光装置上,对腔靶不同位置的能谱进行诊断,给出了腔靶源区能谱的空间分布和爆区的能谱结构,为腔靶辐射场的研究提供了重要信息。     

X光激光薄膜锗靶的制备

 介绍了X光激光薄膜锗靶的制备工艺，在厚度为90nm的formvar膜上，采用磁控溅射技术沉积30~60nm厚的锗膜。对锗膜的应力进行了初步的测试与分析，制得的薄膜经干涉仪测量符合要求。     

空腔靶激光能量沉积的数值模拟

本文采用随机模拟方法和几何光学追踪方法。研究了不同条件下空腔靶中的激光传播光路:采用线性收缩假设,考虑了激光入射时注入孔的堵口问题 激光在等离子体中吸收的物理机制,包括了逆韧致吸收和共振吸收,还考虑了反向布里渊散射对吸收的影响。在此基础上,改变靶的不同尺寸,计算了不同激光入射条件下激光能量在腔内的沉积,并对一些计算结果进行了讨论     

表面对流冷却下非稳腔激光窗口温升分布的计算

 用有限差分法计算了强迫对流冷却下非稳腔激光器CaF₂输出窗口在不同换热系数、不同激光功率和不同窗口厚度下的温升分布、温升随时间的变化及温度梯度沿激光输出方向的分布,分析了各个参数对激光器窗口温升的影响。