线聚焦激光辐照Al靶所产生的紫外X射线谱线

本文叙述了采用线聚焦激光幅照Al靶所产生的高离化态离子的紫外X射线(XUV)谱线。利用Cowan的原子能级程序计算了不同离化态的离子谱线的波长和振子强度gf,辨认出140条离子谱线,其中有82条新谱线。 关键词：     

激光产生等离子体辐射X射线特性研究

本文报导激光等离子体辐射Ｘ射线的测量方法和结果。在“星光”装置上,用１．６μｍ激光辐照Ｎａ／Ｆ和铜靶。用平晶谱仪测量等离子体辐射Ｘ射线绝对强度,并研究了辐射Ｘ射线强度与入射激光功率密度的关系,测量了靶前后辐射强度之比,为光电离机制的Ｘ光激光研究提供了较重要的数据。     

激光等离子体喷射空间特性实验观测

用１．０５３μｍ的高功率激光辐照不同类型的柱形腔靶，采用空间成像技术分别获取激光注入孔、腔内和输运口等离子体喷射空间分辨图像，对激光等离子体喷射空间特性进行了实验观测。还采用了平面靶和特殊构形的转换体靶观测等离子体喷射行为。本文给出了实验中获得的典型结果，并对这些结果进行了简要的分析讨论。     

激光产生等离子体的研究

强激光（≈１０＾８－１０＾９Ｗ．ｃｍ＾－＾２）轰击固体靶产生等离子体，用４ｋＶ电势引出，得到最高总束流峰值为４．５ｍＡ，观察到离子最高电荷态为Ｃ＾３＾＋，Ａｌ＾３＾＋，Ｃｕ＾４＾＋，Ｔａ＾５＾＋，Ｐｂ＾４＾＋。另外，还详细研究了激光能数对等离子体的影响及激光等离子体的损失。     

用共振线强度比作激光等离子体诊断

用流体和原子物理模型，计算了类Ｌｉ、类Ｂｅ离子共振线强度比随功率密度的变化，并讨论了共振线强度比和实现复合机制Ｘ射线激光所需的初始条件之间的联系。同时共振线强度比还可用于激光等离子体的诊断。     

激光聚焦位置对半球腔约束等离子体光谱增强特性的影响

光谱信号增强是提高激光诱导击穿光谱技术分析性能的重要手段之一,对等离子体进行空间约束由于装置简单且约束效果好而常被采用,等离子体的特性会直接影响空间约束的效果,而等离子体的特性与实验系统中激光的聚焦情况密切相关,为研究激发光源的聚焦情况对半球形空腔约束等离子体光谱增强特性的影响,通过控制透镜到样品之间的距离(LTSD)来改变激光的聚焦位置,分别在无约束和有半球形空腔约束两种实验条件下,烧蚀合金钢产生等离子体,采集15个不同LTSD位置时等离子体的时间演变光谱,得到谱线强度和增强倍数随着LTSD和采集延时的二维空间分布图。研究结果发现：无约束情况下,谱线强度分别在LTSD为94和102 mm时出现峰值,在采集延时小于8 μs时,谱线强度的最大值在LTSD为94 mm的位置,采集延时大于8 μs后,谱线强度的最大值出现在LTSD为102 mm的位置;当用半球空腔约束等离子体,谱线强度先后在采集延时范围为4~10和12~15 μs出现第一次增强和第二次增强。谱线强度出现第二次增强的主要原因是被半球腔内壁反射的冲击波与等离子体相互作用后会继续向前传播,遇到另一侧的腔壁再次被反射,进而对等离子体产生二次压缩。分析增强倍数随LTSD和采集延时的二维变化关系发现,第一次增强的最大增强倍数随LTSD的变化没有明显规律,增强倍数在2~6之间波动;谱线第二次增强时的增强倍数相对较高,最大增强倍数随着LTSD变化呈现出先增大再减小,然后再小幅增加后降低的变化规律,在LTSD为96 mm时达到最大值,两条谱线的最大增强倍数约为6倍。分析出现最大增强倍数对应的延迟时间发现,第一次增强出现的最优延迟时间在6~9 μs之间变化,当LTSD在85~93 mm范围时,最优延迟时间保持不变,当LTSD在94~105 mm时,出现先降低再增大的变化规律;第二次增强出现的延迟时间主要在14~15 μs,随着LTSD的变化没有明显的变化规律。     

空气中激光等离子体冲击波的传输特性研究

根据球形对称冲击波在自由空间中传播的约束条件,提出了空气中激光等离子体冲击波在中远场的传播公式.并用探针式超声换能器实测了能量为10-110mJ、脉宽为15ns、波长为106μm的Nd∶YAG激光作用于铝靶表面产生的等离子体空气冲击波,用此公式计算的结果与实验数据符合得很好 关键词：     

准分子激光诱导铅等离子体中谱线Stark展宽时空特性研究

测定了激光诱导铅等离子体中铅原子和离子谱线Ｓｔａｒｋ展宽的时间演化特性以及与缓冲气体压力之间的关系,由此计算得到了等离子体中电子密度的时间演化特性及其与缓冲气体压力之间的关系,实验结果表明,由不同的金属固体材料产生的激光等离子体的动力学性质差异很大,并讨论了形成这种差异的物理机制。     

激光导致等离子体空泡及高速离子产生的粒子模拟研究

 用二维半粒子模拟程序PLASIM模拟研究了超强的S极化激光束与过稠密等离子体的相互作用过程，发现等离子体在其表面形成了波纹状结构（等离子体空泡），该现象也称为类瑞利-泰勒不稳定性；发现离子得到很大加速，其相对论动能可以达到72 MeV，并研究了高速离子的分布特点及其产生原因。     

水中放电等离子体状态方程的理论研究

 水中放电等离子体通道内温度达2×10⁴～5×10⁴ K、而压力达1～10 GPa。在这样的参数下,等离子体的状态方程已不能用理想气体状态方程来描述。首次考虑了粒子间的相互作用对水中放电等离子体参数下粒子电离能的影响,计算了电子的简并性、带电粒子间的库仑相互作用、原子内部能级扰动所产生的压力。计算结果表明：当H、O原子和离子的总密度n=10²⁹ m^-3时,若考虑电离能漂移,则电子密度提高的最大幅度达70%;电子的简并性对压力的影响很小;粒子间的库仑相互作用在高温区使总压减小较显著,但在所计算的参数范围内,其幅值也不大于10%;当n=10²⁹ m^-3、T≈2×10⁴ K时,原子内部能级的扰动使总压增大约30%。     

外加静电场下激光诱导等离子体特性的实验研究

在外加静电场下，准分子激光诱导等离子体中Ｍｇ原子５５２．８４、５１６．７３、４７０．３０ｎｍ三条发射谱线展宽的时间分辨特性的实验研究，实验测定结果表明，外加静电场导致了原子发射谱线展宽超过Ｓｔａｒｋ展宽，这种额外展宽的大小在０．１ｎｍ左右，其中４７０．３ｎｍ谱线的加宽和线移最大，采用量子理论计算表明这种额外展宽是由于在外电场中作用下作定向运动的电子与激发态原子碰撞所致。     

条形靶激光等离子体复合特性的理论研究

报导一个条形靶激光等离子体的计算程序JLULP1,并首次用此程序研究了条形Si靶激光等离子体的空间和时间分布特性及其与靶形状之间的关系.结果表明,条形靶产生的激光等离子体比圆柱形靶产生的激光等离子体更有利于三体复合.     

激光感生等离子体特性的三维数值模拟

在激光焊接过程中,作用于金属工件表面的高强度激光会引起材料的强烈蒸发,金属蒸汽与入射激光相互怍用,又会引起金属蒸汽部分电离,形成激光感生等离子体。本文采用三维模拟方法,考虑保护气和侧吹气的影响,对激光感生等离子体中的温度与速度分布进行了研究。     

强激光辐照凹槽靶引起的高阶电离离子的丰度增强

高功率激光辐照固体靶时,靶面上的激光辐射场基本上可以与原子内壳层的电子束缚场相比拟。激光迅速地将元素大部分电子剥离从而产生高温高密度的等离子体并发射丰富的软X射线谱。当激光功率进一步提高时,等离子体的离子将进一步地被剥离、处激发态上的电子可能进一步被激发到更高的能级上并发射更为丰富、更强的X射线。     

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：     

主脉冲参数和入射条件变化对等离子体状态的影响

用一维非平衡辐射流体力学程序，计算和分析了主脉冲激光斜入射与预脉冲垂直入射耦合作用锗靶介质的等离子体状态和激光增益区。研究表明，主脉冲以４０°斜入射与其垂直入射相比，在相同靶面功率密度下，电子、离子温度、等离子体烧蚀深度下降约１０％。在相同的靶面总能量下，４０°斜入射电子温度下降约１５％～２０％。采用主激光斜入射时间延迟技术，这种下降差别还会更小，能量吸收效率会更高，激光增益区更大。     

低泵浦能量类氖锗等离子体软X射线激光实验

提出并采用具有一定时间间隔的双束脉冲加热锗薄膜靶方法，在泵浦激光能量１００Ｊ，靶长１０ｍｍ的实验条件下，观察到波长１９．６１ｎｍ和２３．６３ｎｍ两条类氖锗３ｓ－３ｐ激光跃迁线。１９．６１ｎｍ（Ｊ＝０－１）的激光跃迁线发射强度较２３．６３ｎｍ（Ｊ＝２－１）激光线的强度大，其发散角较后者小。