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：     

空腔靶X光发射特性研究

在“神光”装置上对几种类型的空腔靶进行了激光打靶实验,我们利用亚千X光透射光栅谱仪(TGS)、针孔相机(PC)、以及平响应X光二极管(P-XRD)对激光等离子体X光发射特性进行了研究。基本上弄清了空腔靶源区、向爆区X光发射特性。为激光间接驱动内爆的理论数值模拟和靶的优化设计提供了实验依据。     

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。     

双盘靶X光辐射的实验研究

在“星光Ⅱ”激光装置上,利用三倍频激光辐照双盘靶,采用两台软X光谱仪分别对初级和次级辐射的X光谱进行测量,研究X光谱在次级得到改造的特性,并对实验结果进行简单的物理分析,实验表明,次级辐射X光谱与初级的X光谱相比得到了软化,采用X光条纹相机测量双盘靶等离子体喷射的时空扫描图像,结果说明,由于双盘距离较近,初、次级喷射的等离子的体发生了碰撞。     

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：     

惯性约束聚变靶三维成像研究

利用计算机层析技术，采用乘代数重建法，编制出三维图像重建程序ＣＴ３Ｄ，通过五个方位对“星光Ⅱ”装置的惯性约束聚变靶进行Ｘ光成像，重建出靶等离子体的三维图像，获得了较好的结果，表明该技术在惯性约束聚变实验中应用的可能性。     

软X光平面镜反射率标定实验

报道了掠入射软X光平面镜反射率标定实验。实验利用北京同步辐射装置 (BSRF) 3W 1B束线及反射率计靶室 ,在束流 35mA～ 110mA、贮存环电子能量 2GeV专用光运行模式下 ,在 5 0eV～ 85 0eV能区分四个能段 ,进行了 5°掠入射Ni平面镜反射率标定实验。标定过程中用高灵敏度无死层的硅光二极管代替X射线二极管作探测器 ,输出信号提高 2～ 3个量级 ,可标定能区从 15 0eV～ 2 70eV拓展到 5 0eV～ 85 0eV ,给出了完整的 5°Ni平面镜反射率标定曲线。最后把实验数据与理论计算作了比对并进行了分析。     

激光靶中的等离子体流实验研究

在星光和神光激光装置上,用空间-时间分辨、能量-时间分辨技术,激光探针光技术以及法拉第电荷收集器,研究了平面金靶、玻璃球靶、黑洞腔靶的激光等离子体膨胀过程以及离子发射速度分布。观察到了球靶的球体与支撑杆之间以及激光未照射区的等离子体喷流结构。获得了金柱腔靶在特定功率密度下的解体时间。     

金箔靶背侧X光辐射的实验研究

利用星光Ⅱ激光装置钕玻璃三倍频激光辐照金箔靶，实验研究了金箔靶背侧发射的Ｘ光能谱，时间过程和秀过激光能量。结果表明：金箔背侧发的Ｘ光可以作为一种较干净的强Ｘ光射源。     

惯性约束聚变靶三维成象数值研究

利用ＣＴ技术，采用乘代数重建法（ＭＡＲＴ），编制出三维图象重建程序（ＣＴ３Ｄ，通过五个方位对“星光Ⅱ”装置的ＩＣＦ靶进行Ｘ光针孔成象，对三维重问题进行数值研究，以便重建出靶等离了体的三维图象。     

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。     

X射线皮秒变象管扫描相机时空分辨率测量

X射线皮秒变象管扫描相机是一种应用变象管技术测量X射线波段脉冲辐射而能达到皮秒级时间分辨率和微米级空间分辨率的时空测试系统,是高功率激光打靶产生等离子体诊断的有力工具。时间分辨率和空间分辨率是X射线皮秒变象管扫描相机最基本的性能参数。这些参数的测量有其不同于可见光扫描相机的特殊性。     

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。     

内爆腔X光发射机制研究

介绍了首次利用三台亚千X光能谱仪和一台针孔相机研究腔靶内爆区X光发射机制,实验结果表明内爆区X光发射主要是壁X光面发射。     

X射线空间特性诊断技术

本文对各种X射线空间成象方法进行了简要的介绍和比较,重点是近几年建立和发展起来的几种成象设备以及利用这些设备在惯性约束聚变(ICF)实验中获得的典型结果。     

黑腔靶中超热电子特性研究

近几年来,在“神光”装置上进行了1.053μm激光与平面靶及一系列柱形黑腔靶相互作用实验。用一台多道滤波—荧光X光能谱仪(FFS)测得各种靶发射的超热X射线谱,由谱推导超热电子温度T_h和超热电子总能量E_h当照射靶单束激光能量E_(tar)为400～670J、脉宽τ=650～1150ps时,发现黑腔内明显存在两群服从Maxwell分布高能电子(T_h=35～45keV;T_(hh)=150～350kev),而且E_(he)占E_(tar)的份额为10％～12％。实验还表明:腔内的E_(he)与非线性过程特征量(SRS)有较好的线性关系,因此推断出腔内超热电子产生的主要机制是受激Raman散射。在相同照射条件下,黑腔靶产生的超热电子比平面靶严重。     

双束黑洞靶辐射特性实验研究

本文着重介绍在“神光”装置上两路对打黑洞靶辐射特性实验研究。利用两台配置时标装置的亚千电子伏能谱仪(Dante)进行时间关联测量,分别监测双束靶吸收转换区和内爆压缩区泄漏X光谱脉冲波形、辐射能谱、辐射温度、辐射时间谱及其辐射温度随时间变化关系。同时进行了大量不同型号黑洞靶实验,给出吸收转换区辐射温度随注入激光能量面密度变化的关系曲线及其定标关系式。实验中,首次把掠入射平面反射镜用于亚千X光能谱测量,并取得预想的结果。     

不稳定浓度场的非线性特征实验研究

克服瞬时浓度场测量的困难,利用自行研制的瞬时浓度场激光图像测量系统,对绕圆柱不稳定两相流动进行实验测量,获得了浓度场时间序列,并发展了一种浓度场信息熵计算方法,得到了浓度场信息熵时间序列,最后对这些时间序列进行了关联维数(系统复杂度的估计)、Kolmogorov熵(动力系统的混沌水平)和Lyapunov指数(系统稳定性的特征指数)等非线性分析。结果表明,测量获得的浓度场时间序列和浓度场信息熵时间序列都存在奇异吸引子,流动是不稳定的,进入混沌。对这些实验定量测量结果进行的非线性分析,是继本课题组以往采用数值仿真研究不稳定性之后的又一个重要结果,两者都验证了绕圆柱流动旋涡场的不稳定性,进入混沌。     

强激光束与空腔靶相互作用实验研究

1.06μm波长的强激光束辐照Au材料制作的空腔靶,采用目前国内最先进的诊断设备。对腔内高温等离子体现象演变规律进行了实验观察,获得了反射激光、能量吸收、X光转换、亚千X光能谱及时空特性、辐射温度、超热电子等重要物理信息,并就实验结果作了必要的分析和讨论