类锂-AI~(+10)离子4f-3d跃迁的软X射线ASE增益实验

在六路激光等离子体装置上已成功地进行了复合泵浦机制的软X射线自发发射放大(ASE)的演示实验.利用自制的针孔透射光栅谱仪,巳观测到激光产生的线状等离子体中,类理-Al~(+10)离子的4f-3d跃迁(154.7(?))的ASE增益放大.测量了一组不同长度线状等离子体的类锂-Al~(+10)离子4f-3跃迁线沿轴线发射的时间积分谱线强度.结果表明,该谱线发射强度随等离子体长度呈指数式增长,相应的增益系数为3.7±0.9cm~(-1),其最大增益长度积约为2.7.     

金激光等离子体带谱的精细结构分析

在自旋轨道劈裂阵(spin-orbit-split Array )模型下,计算得出激光金等离子体的Co-like、Ni-like、Cu-like、Zn-like 、Ga-like的5f-3d、5p-3d、5s-3p、4f-3d、4d-3p、4p-3d的波长和半宽度(FWHM),并与实验测得的光谱数据相比较,结果比较一致.     

Au等离子体M带5f-3d跃迁透射谱的理论模拟

基于细致组态(DCA)方法和跃迁系列群 (UTA) 模型,采用全相对论处理并结合量子亏损理论,计算了金Au激光等离子体的M带5f-3d跃迁的透射谱, 给出了金等离子体在不同电子温度和电子密度的时空电离态特性,平均电离度,离子丰度和离子内各能级的布居数,并模拟出Au等离子体的M 带5f-3d跃迁的细致谱线,其计算结果可对激光等离子体透射谱的电子温度和电子密度进行精密诊断.     

金激光等离子体带谱的精细结构分析

在自旋轨道劈裂阵(spin—orbit—split Array)模型下，计算得出激光金等离子体的Co-like、Ni—like、Culike、Zn—like、Ga—like的5f-3d、5p-3d、5s-3p、4f-3d、4d-3p、4p-3d的波长和半宽度(FWHM)，并与实验测得的光谱数据相比较，结果比较一致。     

Auq+(q=53-47)激光等离子体的辐射复合速率系数

辐射复合过程在超组态碰撞辐射(SCROLL)模型中真实模拟非局域热动力学平衡(non-LTE)高Z材料Au激光等离子体M带谱5f-3d跃迁中各种复杂离子的电离态特性是一个主要过程.基于准相对论多组态Hartree-Fock理论和扭曲波近似,采用组态平均的方法,从头计算了金M带类铁金离子-类锗金离子的辐射复合速率系数,计算过程中包含了大量的单激发和双激发态,结果表明高Z元素由于自电离能级的广泛分布和复杂的级联效应,致使高Z元素的辐射复合系数不同于低Z元素的,其计算结果可用来模拟Au的激光等离子体M带5f-3d跃迁的平均电离度和电荷态分布及能级布居数.     

短密度梯度尺度等离子体中的软X射线激光

通过数值求解等离子体流体力学方程组，研究了短脉冲激光打靶结束后形成的短密度梯度尺度等离子体的冷降温过程，讨论了热传导，膨胀作功，辐射损失三种冷却机制对降温过程的贡献，并用解流体力学方程组得到的等离子参数计算ＭｇＸＩ等离子体中波长小于２０ｎｍ的所有可能跃迁的自发辐射放大增益系数，分析了它们与环境条件的关系，指出了在ＭｇＸＩ等离子体中获取水窗附近乃至水窗波段软Ｘ射线激光的可能性。     

Au激光等离子体M带5f-3d跃迁的光谱参数

用超组态碰撞辐射模型模拟非局域热动力学平衡中Au的M带谱5f-3d跃迁的离子电离态特性，激光等离子体的光谱跃迂参数是必不可少的。利用多组态Dirac-Fock广义扩展平均能级方法，用GRASP^2系统地计算了激光Au等离子体中类铁金离子-类锗金离子的M带谱5f-3d的光谱跃迁波长．跃迁几率和振子强度，计算中考虑了重要的核的有限体积效应、Breit修正和QED修正，所得结果和最近的实验数据及理论计算值进行了比较。此结果可应用于对激光等离子体的模拟和诊断。     

类锂硅离子软X射线激光研究

在激光等离子体典型参数条件下，利用碰撞－辐模型计算了类锂硅离子５ｆ－３ｄ和４ｆ－３ｄ跃的粒子数反转比率和激光增益系数。讨论了不同热带条件和不同冷却速度下，激光增益系统数的变化。计算结果表明，高功率，短脉冲激光生产的高温等离子体在快速冷却条件下能产生软Ｘ射的线激光增益。     

过电离等离子体复合升温和绝热膨胀

给出了类H—C离3d5/2-2p3/2跃迁复合机制产生X光激光的电子密度-电子温度增益目标区域，研究了电离转复合处等离子体特征、复合阶段电子密度变化规律及影响电子温度的两个主要因素：作功冷却与复合升温，并给出了这两个因素的近似表达式．     

激光金等离子体的电子离子碰撞电离速率系数

电子离子碰撞电离过程在超组态碰撞辐射(SCROLL)模型中真实模拟非局域热动力学平衡(non-LTE)高Z材料Au激光等离子体M带谱5f-3d跃迁中各种复杂离子的电离态特性,诸如离子的平均电离度和电荷态分布是一个主要过程.基于准相对论扭曲波玻恩交换近似,采用组态平均的方法,从头计算了金M带类铁金离子-类锗金离子的电子离子碰撞电离速率系数,其中电离截面的高能行为由Bethe系数决定.结果表明:在"神光Ⅱ"实验装置诊断的电子温度～2keV,电子密度～6×1021cm-3范围内,这些参数有利于使用超组态碰撞辐射模型拟Au的激光等离子体M带细致谱5f-3d跃迁的平均电离度和电荷态分布.     

金激光等离子体冕区电离态特性研究

 提出一种测量金激光等离子体电荷态分布与平均电离度的X射线光谱学诊断方法。该方法基于稳态碰撞-辐射近似，考虑电子离子直接碰撞激发与双电子复合两种激发态布居方式，建立了金M带5f-3d跃迁组辐射总强度与离子态分布的耦合方程。根据实验测量的金平面靶激光等离子体冕区辐射的5f-3d跃迁线系的强度分布，诊断得到了金激光等离子体的电荷态分布与平均电离度。此外，还分析了电子温度、电子密度以及双电子复合过程对电荷态分布及平均电离度诊断的影响，并将实验诊断结果与辐射流体力学理论模拟结果及离化平衡动力学计算结果进行了对比分析。结果表明：实验诊断结果与基于CRE近似的离化平衡动力学计算结果近似；当电子温度高于1.5 keV时，双电子复合过程对电离度的诊断结果影响较小。     

Photoemission of LaI2 and CeI2

The electronic structure of the layered compounds LaI₂ and CeI₂ was investigated by photoemission and electron energy loss spectroscopy. From the experimental results we are able to confirm the metallic nature of these compounds, and by using photon energy dependent measurements of the valence band we can identify the orbital character of the conduction band as essentially 5d¹-like. A detailed analysis of the Ce 3d and 4f spectra yields a remarkably small 4f-5d hybridization strength, almost completely decoupling the f-electron from the conduction band, which makes CeI₂ a somewhat unusual system compared to other metallic Ce compounds. Band structure calculations by Jepsen and Andersen [1] confirm these experimental results.     

用激光散射法测量等离子体的电子温度和θ-收缩等离子体能量损失的研究

本文叙述了用红宝石激光的汤姆逊散射测量θ-收缩等离子体的电子温度。应用一维单流体模型分析了θ-线圈中心平面处电子温度随时间变化的规津。实验表明,电子温度比绝热压缩的理论值小得多,考虑了电子的热传导损失以后,实验与理论符合得比较好。根据一维单流体模型,计算了热导系数。它比Spitzer计算的经典值大两至三倍。约在3μs以后,电子温度迅速下降,热导理论不再适用。一种可能的解释是终端损失起主要作用,使等离子体迅速瓦解。 关键词：     

STUDY OF ANOMALOUS TRANSPORT BY AC MODULATION ON CT-6B TOKAMAK

The inward propagation equation of heat wave driven by a weak alternating modulation of the toroidal plasma curent in a tokamak plasma has been exactly solved. Based on this solution, an ac-tive method to determine the electron thermal conduction in a tokamak plasma has been proposed. The thermal conductivity is calculated as a function of minor radius From the soil X-ray data obtained in experiments on thc CT-6B Tokamak. Thc results indicate the anornalous feature of the electron thermal conduction.     

高功率光子晶体光纤激光器实验研究

 从光纤热传导方程出发,研究了不同泵浦光吸收系数对光纤激光器沿光纤长度方向温度分布的影响。结果表明,低吸收系数光纤泵浦端温度相对较低,分布较为平缓,有效减缓光纤的热损伤。根据理论分析结果,实验中选择了吸收系数为1.45 dB/m的掺Yb³⁺双包层光子晶体光纤作为增益介质,在泵浦光功率为560 W时,获得了428.5 W的高功率单模连续输出,斜率效率为76.5%,光束质量因子M²<1.2。由于泵浦端光纤温度较高,实验中对光纤两端进行了主动冷却,并且在离光纤端面约25 cm处的光纤表面温度进行实时测量,结果发现随着泵浦光功率的增加,光纤表面温度均匀增长,最高温度为310 K,温度正常。     

类锂氯离子和钾离子软X射线激光光谱理论计算

本文采用Hartree-Fock自洽场方法,从理论上计算了类锂氯离子和类锂钾离子可能实现软X射线激光的有关能级能量及跃迁谱线性质:跃迁波长、跃迁几率和振子强度。计算结果表明,类锂钾离子的部分跃迁非常有可能实现软X射线激光,并且其中有三条谱线的波长已进入水窗。     

流体直接冷却薄板条介质温度及应力的解析表达

基于对流传热和热传导原理, 建立了流体直接冷却均匀抽运薄板条激光工作介质的热效应分析模型, 采用平面应力近似和最小功原理, 得到了板条工作介质内部温度分布和应力分布的解析表达式. 研究了不同流道厚度时对流热交换系数和冷却液温升与流体流速的关系, 分析了流道厚度对工作介质的温度分布和应力分布的影响规律, 讨论了之字形和直通光路时, 热致波前畸变随产热功率的变化趋势. 结果表明: 层流和湍流时, 较厚的流道可以实现更好的热管理效率; 增益介质中的热分布关于中心平面对称, 纵向最大温升出现在出水口端, 最大应力畸变集中在板条两端及其侧边; 流道厚度较大时, 工作介质更易形成一维的温度梯度, 产生的应力更小; 之字形光路可以明显缓解热光效应导致的波前畸变.     

剖面不变性、反常电子热导及托卡马克装置约束性能分析

本文根据电子温度剖面不变性这一基本实验现象,通过分布量决定的广义对流能流的引入及其与局部量决定的局部反常电子热导关系的分析,在不涉及等离子体整体能量输运物理机制的情况下,给出了托卡马克装置约束性能更可信的描述方式。