Comparative Experiments on XUV Emissions from Groove and Planar Target

ＣｏｍｐａｒａｔｉｖｅＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｏｎＸＵＶＥｍｉｓｓｉｏｎｓｆｒｏｍＧｒｏｏｖｅａｎｄＰｌａｎａｒＴａｒｇｅｔ￥ＷＡＮＧＸｉａｏｆａｎｇ；ＸＵＺｈｉｚｈａｎ；ＺＨＡＮＧＺｈｅｎｇｑｕａｎ；ＦＡＮＰｉｎｚｈｏｎｇ；ＬＩＲｕｘｉｎ；ＨＡＮＳｈ...     

冷冻靶激光等离子体软X射线源

报道了以固态ＣＯ２作为靶材的一种新型激光等离子体软Ｘ射线源，与常规金属靶激光等离子体软Ｘ射线源相比，它是一种低污染的光源，深入研究正在进行中。     

气体靶激光等离子体软X-射线源实验研究

介绍了一种无碎屑、高亮度、高工作频率的气体靶激光等离子体软X 射线源。其喷气阀门由压电陶瓷驱动 ,工作频率可达到 40 0Hz。与金属靶激光等离子体软X 射线源相比 ,此光源无碎屑。与喷嘴由电磁阀控制的气体靶激光等离子体软X 射线源相比 ,它有较高的工作频率。一工作在模拟模式的通道电子倍增器被用于探测来自光源的软X 射线辐射 ,其输出信号经过一电荷灵敏前置放大器进一步放大变成电压脉冲信号 ,脉冲幅度与输入电荷灵敏前置放大器的电量成正比。实验测得CO2 ,Xe和Kr在 8～ 2 2nm软X 射线投影光刻常用波段的光谱辐射特性。CO2 光谱包括类锂和类铍离子跃迁形成的线谱 ,Xe光谱是多电荷氙离子 4d 5f,4d 4f,4d 6p和 4d 5p跃迁所形成的光谱。Kr气体靶光谱包括类铜离子、类镍离子、类钴离子和类铁离子跃迁形成的线谱和连续谱。     

Enhancement of hard X-ray yield under the interaction of Cr: Forsterite femtosecond laser radiation with Xe clusters

Experiments on the interaction of femtosecond laser radiation (1240 nm, 140 fs,10¹⁶W/cm²) with a Xe cluster beam in a Xe-Ne binary mixture are carried out. The formation of Xe clusters in the presence of light carrier gas (Ne) is found to narrow the Xe cluster beam and enhance the x-ray yield (at about 4 keV). X-ray generation efficiency is about 10⁻⁸. Original Russian Text ? A.P. Golubev, V.M. Gordienko, M.S. Dzhidzhoev, I.A. Makarov, D.N. Trubnikov, 2009, published in Vestnik Moskovskogo Universiteta. Fizika, 2009, No. 2, pp. 112–114.     

增强实验室X激光的亮度

实验室X激光已经取得重大进展,但均属自发辐射放大,缺乏模式限制的措施,故激光功率分散在多横模中,提高激光亮度的措施之一是模式限制.由于X光多层膜一般为高吸收膜,用以形成谐振腔作模式限制看来是困难的.本文建议采用相距足够远的二段激光等离子体作同步延迟行波放大来进行横模限制.分析表明,达到衍射极限的单横模X激光是可能的,这对X光全息术以及高亮度X激光的实现是十分重要的.本文还建议改变一般采用的产生线状等离子体的光学系统设计,使激光功率密度在长线上达到均匀;认为过去的光学系统不良是长焦线时,X激光增益-长度乘积低的一个可能原因.     

针对高压物质密度诊断的激光X射线照相优化设计

激光驱动冲击波能提供高压的物质状态, 是状态方程研究的重要工具. 超短超强激光与固体靶相互作用产生的X射线源, 具有短脉冲、微焦点、高产额、能量可调的特点, 是高压物质密度测量的首选背光源. 本文基于蒙特卡罗程序Geant4建立了X射线照相模型, 客体密度分布由流体力学程序Multi-1D模拟激光冲击加载高压物质获得. 在一维长方体形密度客体情况下, 定义了均方根、峰值偏差与上升沿斜率比三种指标, 对照相图像求解的密度结果进行评价, 开展了照相结果信噪比、分辨率与对比度等参数优化. 并开展了一维圆柱形密度客体的照相模拟, 建立了基于Radon逆变换法的Abel反演算法. 反演结果与模拟设计密度分布符合良好, 要求X射线源半径在5 μm以内; 反演结果与模拟设计密度分布较为一致, 要求X射线源半径在15 μm以内.     

双束探测光测量激光等离子体动量

提出了一种对激光等离子产生的靶速度进行测量的新方法。该方法除了对烧蚀靶的速度进行直接测量外,而且测量结果不受靶宽度及探测光束的影响。与理论值相比,该方法的实验测量误差小于2%。此外,利用该测量方法对激光烧蚀不同温度下液体水的动量进行了测量,结果发现随水温度的降低,产生的动量呈现增加趋势。     

用于研究铝等离子体软X射线光谱的碰撞-辐射模型

我们建立了一个以AlXI和AlXII离子为主的碰撞一辐射模型,模型中考虑了碰撞电离和复合,碰撞激发和退激发,辐射复合和自发辐射跃迁等原子过程.本文还分析了该模型的计算结果,包括离子丰度分布,辐射损失,及诊断的特性.     

All-laser-driven Thomson X-ray sources

We discuss the development of a new generation of accelerator-based hard X-ray sources driven exclusively by laser light. High-intensity laser pulses serve the dual roles: first, accelerating electrons by laser-driven plasma wakefields, and second, generating X-rays by inverse Compton scattering. Such all-laser-driven X-rays have recently been demonstrated to be energetic, tunable, relatively narrow in bandwidth, short pulsed and well collimated. Such characteristics, especially from a compact source, are highly advantageous for numerous advanced X-ray applications – in metrology, biomedicine, materials, ultrafast phenomena, radiology and fundamental physics.     

超短超强激光脉冲作用下的Mo等离子体X射线辐射(英文)

在SILEX-1激光器上,利用光子计数型CCD测量了超短超强激光束与高纯度Mo相互作用而产生的发射谱。实验发现, 在超短超强激光脉冲作用下, Mo等离子体辐射Kα X射线, 这一过程伴随很强的热辐射和轫致辐射。Mo等离子体Kα X射线辐射强度、 热辐射和轫致辐射随激光功率密度增加而增强。Using a Single photon counting CCD, X ray emission spectra of high purity Mo irradiated by ultra short and ultra intense laser pulse was firstly detected. The experiment was carried out with the SILEX 1 laser facility. The experimental results show that, for Mo target, characteristic K shell emission (Kα) is observed in the 0.23—2.32 J energy range in addition to a broadband bremsstrahlung background, and the X ray radiation intensity, thermal radiation and bremsstrahlung increase with enhancementofthe laser power density.     

双盘靶X光辐射光谱时空特性

在“星光－Ⅱ”激光装置上，利用三倍频激光辐照金双盘靶，研究Ｘ光辐射光谱时空特性。将４针孔透射光栅阵列和皮秒分幅相机结合，实现了Ｘ光辐射时间、空间、能谱三维联合测量，得到了双盘靶初级和次级辐射光谱结构，观测到Ｘ光辐射弛豫过程，并得到Ｎ带Ｏ带和零级光谱强度随时间和空间的变化特征、等离子体喷射二维空间分布、等离子体膨胀速率等重要结果。     

Observation and identification of X－ray（0．3－30Bnm) multiple－order diffraction spectra

ＯｂｓｅｒｖａｔｉｏｎａｎｄｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆＸ－ｒａｙ（０．３－３０ｎｍ）ｍｕｌｔｉｐｌｅ－ｏｒｄｅｒｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎｓｐｅｃｔｒａＦＥＮＧＸ．Ｐ；ＨＯＵＸ．Ｂ；ＺＨＡＮＧＺ．Ｑ；ＸＵＺ．Ｚ．（ＳｈａｎｇｈａｉＩｎｓｔｉｔｕｔｅ...     

Ion and X-ray techniques used for study of laser-produced plasmas

This review article describes apparatus for ion and X-ray diagnostics, which were used in experimental studies of laser-produced plasmas performed by the IPPLM's team in collaboration with other researchers at IPPLM and PALS Research Centre in Prague (the Czech Republic). The investigations of expanding laser-produced plasma properties in dependence on laser beam parameters were done by means of ion diagnostics devices: ion collectors (ICs), cylindrical ion energy analyzer (IEA) and the mass spectrograph of the Thomson type. At IPPLM, different types of detectors have been developed for measurement of X-ray emission. Properties of laser-produced beams of ions and X-ray radiation were analysed in the cooperative experiments performed with the use of a high-energy iodine laser PALS at the PALS Research Centre ASCR in the Czech Republic and the low-energy repetitive laser at IPPLM.     

惯性约束聚变软X射线在线标定系统概念设计

长期以来,惯性约束聚变（ICF）研究软X射线诊断科学仪器设备的元器件标定工作主要依赖同步辐射光源X射线辐射计量站进行。该类装置通常与用于开展ICF研究的大型激光装置分处两地,难以满足ICF研究软X射线元器件实时实地的标定应用需求。另外,由于同步辐射和ICF激光等离子体产生的X射线辐射特性存在较大差异,同步辐射计量站的标定结果事实上也不能完全反映元器件在ICF实验应用中的计量响应特性。本文首先介绍一种基于单光学元件的软X射线紧凑型无谐波光源单色化技术,以此为基础提出研制基于ICF激光等离子体X射线源的同源、同几何位形、双束比较校准的多能量通道光源单色化系统,用于ICF应用软X射线元器件的在线标定。新系统一方面可望满足ICF软X射线元器件实时实地的标定应用需求;另一方面,其提供的标定光束的技术特征将最大可能地接近ICF激光等离子体X射线辐射本身。配备相应的X射线二极管（XRD）和标准探测器之后,该系统将形成一套具有在线自校准功能的新型多通道δ能量响应软X射线能谱仪。     

半圆柱壳槽靶的激光等离子体软X射线光谱发射特点的研究

通常对一种半圆柱壳槽靶与平面靶激光等离子体软X射线光谱空间分布特点和流体动力学行为的比较,证实这种槽形靶可以有效地提高槽区内等离子体温度,从而增强该区域内的软X＇射线光谱发射.     

利用X射线激光进行激光等离子体射流的诊断

射流是激光惯性约束聚变(ICF)、天体物理学等领域中一种普遍存在的非线性现象.在实验室对射流现象进行模拟、诊断等方面的研究对于理解ICF、天体物理中的相关现象具有重要参考价值.采用纳秒激光辐照特殊形状的圆孔靶产生等离子体射流,利用波长为13.9nm的X射线激光作为光源对特定时刻的射流进行阴影成像,获得了清晰的射流阴影图像,与理论模拟结果定性一致. 关键词： 射流 X射线激光 等离子体诊断     

软X射线激光探针诊断高$lt;i$gt;Z$lt;/i$gt;材料等离子体

激光辐照靶产生的等离子体电子密度的诊断对于惯性约束聚变、高能量密度物理等相关领域的研究具有重要意义,特别是高Z材料等离子体临界面附近的电子密度分布信息的测量. 利用软X射线激光作为探针是诊断等离子体电子密度分布的一种重要方法,但在诊断激光辐照高Z材料产生的等离子体研究中,遇到了高Z材料等离子体自发辐射过大的问题,难以开展. 为此,针对软X射线激光的特点,发展了多种具体的实验技术. 通过综合利用这些技术,大大的抑制了待测等离子体自发辐射对信号的影响,使得软X射线激光探针诊断高Z材料等离子体成为可能. 作为典型例子,实验诊断了激光辐照金平面靶的等离子体,获得了清晰的实验图像,表明相关的技术是有效和可行的. 关键词： 等离子体诊断 激光探针技术 软X射线激光 Z材料等离子体')" href="#">高Z材料等离子体     

复合泵浦双靶串接中等离子体的均匀性问题

在大功率激光装置上进行了预备性复合泵浦双靶串接实验中，利用针孔透射光栅谱仪对两路激光辐照靶产生的线状激光等离子体的均匀性进行了监测。分析和比较了单靶与串接靶线状等离子体均匀性的差异。     

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.     

kHz激光与固体靶相互作用产生的X射线源

利用kHz激光与固体靶相互作用产生了平均流强为1.3×10⁷ photons·sr^-1·s^-1的X射线源, 研究了激光的对比度和能量对激光与固体靶相互作用产生的X射线能谱及K_α 产额的影响, 使用刀边成像技术测量了X射线源的源尺寸, 并进行了初步的成像实验. 实验中观察到对于非相对论级别的激光脉冲, 降低激光的对比度有利于提高K_α 产额, 而使用高对比度高强度激光, 更有利于获得高通量高信噪比X射线源. 关键词： kHz激光 固体靶 X射线