激光惯性约束聚变综合诊断系统

 概述了为在强激光装置“神光 II”、“星光 II”上开展惯性约束聚变实验而建立的综合诊断系统的构成与指标。重点介绍了近期在X光、光学波段、聚变产物、诊断精密化等方面的进步，以及该诊断系统在黑腔靶物理、内爆动力学、不透明度研究中的应用。     

不同靶材超热电子和非线性过程特性的实验研究

在“星光Ⅱ”上进行几种特殊靶材盘靶和特殊结构腔靶产生超热电子和非线性过程 (受激Raman散射 (SRS)、双等离子体衰变 (TPD)、受激布里渊散射 (SBS)特征实验研究。该实验表明 :低ZCH泡沫或CH膜对抑制超热电子预热和非线性过程的产生是不利的 ,它们不作腔的第一打击面。     

Fraction and Temperature of Hot Electrons Generated by Laser—Plasma Interaction at the shenguang—Ⅱ Laser Facility

We have developed a three-dimensional electron-photon Monte Carlo transmission (MCT) code.The conversiontransmissivity coefficient of hot electron x-ray,ηct,is analysed theoretically and simulated numerically using the MCT code.Experiments of disc and cylindrical targets have been performed at the Shenguang-Ⅱ laser facility.A Multi-channel filter-fluorescence spectrometer was used to obtain the hard x-ray spectrum.The temperature and energy of hot electrons are induced from the hard x-ray spectrum and the ηct value.The average energy fraction of hot electrons is 14% of incident laser energy for the 1ωNd laser and the spherical target with an average temperature of hot electrons of 36keV,while it is 15% for the 1ωNd laser and the cavity target with an average temperature of 54keV.We have also obtained the results of 5.6% and 13.3keV for the 3ωNd laser and the disc target,4.9% and 17.9keV for the 3ωNd laser and the half cavity target with a thin wall,and 2.1% and 22.4keV for those with a thick wall.The experimental results agree with theory and simulation.     

“神光Ⅱ”首轮基频光驱动内爆实验超热电子诊断

在“神光Ⅱ”装置上进行了激光直接驱动爆推型和烧蚀型DT气体的玻璃微球靶内爆实验.采用多道滤波荧光谱仪(FFS)测量15—250keV硬x射线谱,由高能x射线谱通量和斜率推算出这两种内爆靶产生的超热电子份额ηhe和超热电子温度Th分别为ηhe=25%—30%,Th=30—40keV和ηhe=05%—4%,Th=10—20keV.并给出了不同内爆靶型在不同激光能量EL和不同调焦方式下超热电子产生的特征,由爆推靶产生超热电子份额与实验测量靶的能量吸收效率ηa=29%—34%比对,证明爆推靶吸收的激光能量是以超热电子能量沉积为主,同时实验观测中子产额Yn随超热电子能量Ehe的增大而增大,从而证明了爆推靶是依靠超热电子加热玻璃球壳实现内爆的 关键词： 1.053μm激光 直接驱动 超热电子 爆推靶和烧蚀靶     

腔靶内爆区超热电子实验研究

利用１０道滤波荧光谱仪（ＦＦＳ）研究了强激光和薄壁腔靶相互作用时超热电子产生的特征，结合ＧａＡｓ硬Ｘ射线角分布探头，受激喇曼莠射光探头，针孔相机的测量结果，分析得出：在内爆腔靶中，超热电子产生的源区，大部分超热电子静电场和转换体约束在源区，只有小部分能量较高的超热电子进入到内爆区，内爆靶区超热电子总能量占超热电子总能量的约２０％，占入射激光能量的１％－３％。     

用于激光等离子体诊断的硬X光能谱仪

介绍了利用滤片和探测器阵列组合的硬X光能谱仪(简称FFS)的工作原理,结构性能和数据处理。文章最后给出了FFS在惯性约束聚变(ICF)实验中测到的硬X光谱的典型结果。     

“神光Ⅱ”基频光黑腔靶实验超热电子诊断

介绍“神光Ⅱ”首次进行大能量基频光黑腔靶实验超热电子实验观测,采用十道滤波荧光谱仪(FFS)测量腔靶发射15—250keV硬x射线谱,由高能x射线谱通量推断超热电子占入射激光能量份额ηhe为13%—16%,由谱的斜率推断超热电子温度Th为35—45keV,由超热电子能量和受激拉曼散射光(SRS)能量的关联,推断超热电子产生的机理,并给出了不同腔靶在不同激光能量EL下超热电子产生的特征 关键词： 1.053μm激光 超热电子 黑腔靶 大能量激光