Soft X-ray amplification in 3- and 4-mm-diameter capillaries

Laser pulses with energy of -10μJ are generated at 46.9 nm on the 3p-3s transition of the Ne-like Ar by a fast capillary discharge setup in both 3-and 4-mm channels. The dependence of the laser output pulse energy on the pressure of Ar gas is measured for 3-mm-diameter capillaries at currents of 25, 30, and 35 kA. Under the same discharge conditions used in 3-mm capillaries, experiments indicate that higher and faster current pulses are required to produce soft X-ray amplification in 4-mm-diamater capillaries.     

毛细管快放电中的管壁烧蚀

介绍了一台毛细管快放电软X射线激光实验装置，包括Marx发生器，Blumlein传输线和毛细管放电室等。在充入相同气压的气体(70～90Pa)和相同主脉冲(电流峰值30kA，上升沿30ns)放电条件下，通过观测其放电后的真空紫外波段辐射，对分别采用该装置固有的幅值为7kA和外加的幅值为30A的两种预脉冲时，聚乙烯毛细管和陶瓷毛细管的管壁烧蚀情况进行了研究。实验结果表明，采用7kA预脉冲和聚乙烯毛细管时，管壁烧蚀量大，导致真空紫外波段的积分谱呈连续状；而采用10～30A的预脉冲和高纯度陶瓷毛细管时，则有效地减少了管壁烧蚀量，谱线分辨性好。为进一步提高X射线激光能量转换效率、获得均匀等离子体柱、进而获得激光放大提供了依据。     

不同粗糙度抛物面的2.52 THz后向散射测量

太赫兹后向散射特性是表征目标对太赫兹波散射能力的一个重要参数。在实际应用中抛物面形状占据了重要位置,而在2.52 THz频率下的相关散射特性的研究至今处于空白。利用已搭建的测量系统对直径为50、60、70、80 mm,粗糙度为3.2、6.3、12.5 m等的抛物面进行了太赫兹后向散射的测量。利用MATLAB软件对数据进行处理并得出目标的太赫兹后向散射特性曲线。利用控制变量法分别研究尺寸和粗糙度对目标太赫兹后向散射的影响。随着尺寸的增大,目标的散射特性曲线下降变缓,在3附近出现的凸起越来越明显。用示波器在所测角度边缘观察信号波形表明信号处于可测状态。后向散射测量实验结果表明,测量动态范围最大可达22 dB,最大误差约为0.15 dB。     

Ar的第三谱带260 nm中心谱区光学腔效应的实验观察

采用强流相对论电子束横向抽运纯氩 ,在属于 Ar的第三谱带范围内的 2 6 0 nm的中心谱区观察到了光学腔效应 ,并指出同时具有陡前沿和强流相对论特点的电子束抽运是实现这一中心谱区光学腔效应的重要条件。     

电子束抽运氩离子准分子跃迁小信号增益的测量

对强流相对论电子束抽运氩产生的氩的第三谱带进行了研究。利用反射镜法对其小信号增益系数进行了测量。根据测量的实验装置和方法,建立了近距离探测的精确数学模型。综合运用数值分析方法对该模型进行了求解,得到了小信号增益系数。     

预脉冲在毛细管快放电软x射线激光中的作用

在一台毛细管快放电软x射线激光实验装置上，在相同主脉冲条件下（电流峰值18—30kA，半周期80ns），通过观测放电产生的软x射线辐射，研究了该装置固有的高幅值（2—5kA）和外加的低幅值（10—20A）两种预脉冲，对聚乙烯毛细管和高纯度陶瓷毛细管（99.9%）放电的管壁烧蚀及等离子体状态的影响.采用装置固有的几kA预脉冲和聚乙烯毛细管，放电 过程中产生了大量的管壁烧蚀，并且这种情况下的等离子体均匀性差，没有可能获得激光输 出.而采用20A的预脉冲和高纯度陶瓷毛细管，管壁烧蚀量大大减少，预电离等离子体的均匀 性好，在这种情况下，实验上利用x射线二极管观测到了激光尖峰信号. 关键词： 预脉冲 毛细管放电 软x射线激光     

A New Discharge Scheme of a Prepulse Plus Two Main Pulses for Capillary-Discharge Soft-X-Ray Laser

Reducing the capillary-discharge current is one way of possibly decreasing the pumping power requirement. We examine the influence of various discharge currents on laser intensity and determine the suitable pre-discharge condition for a 46.9-nm discharge-pumped Ne-like Ar soft-x-ray amplifier. The experimental results show that a high additional pre-pulse current at amplitude of several kA and with a very short duration of several tens of nanosecond can effectively decrease the amplitude of the main discharge current at the lasing time. We propose a new discharge scheme of a pre~pulse plus two main pulses which appears to significantly decrease the requirement for discharge current. This in turn may decrease the pumping power requirement for the capillary discharge laser and can greatly increase laser efficiency.     

快速Z箍缩时毛细管放电软X射线尖峰的激光特性

在低气压(25 Pa)快电流前沿(27 ns)下,利用镀金X射线二极管(XRD)测量获得了毛细管放电软X射线激光尖峰输出.研究该软X射线激光输出特性,为其未来的应用打下基础.低气压和快前沿导致等离子体的快速箍缩,此时激光产生于背景光峰值附近,脉宽1.6 ns.实验测量了快速Z箍缩时激光的束散角和增益特性.采用小孔扫描法,测得激光束散角为5.3 mrad.通过改变增益介质长度的方法,测得介质的增益系数为0.45 cm-1,最大的增益长度积为8.28.此外利用单色仪在46.9 nm处测得了激光尖峰输出.     

毛细管放电X光激光装置中的预脉冲电源

针对目前毛细管放电X 光激光装置产生的预脉冲电流幅值过大、持续时间较短的问题,提出了增加预脉冲开关抑制原有预脉冲,再外加由脉冲成形网络组成的预脉冲发生器,产生所需预脉冲的改造方案。可在主脉冲来临之前产生幅度10~50A,持续时间约17μs的方波预脉冲电流,来满足毛细管放电泵浦类氖氩X光激光实验的需要。     

上海5FW胶片的相对标定

介绍了利用阶梯衰减片对上海5FW胶片进行相对标定的原理、方法和操作步骤。同时对实验所得的数据处理的数学模型进行了详细的阐述,利用完善的数学模型和实验数据得到了5FW 胶片的乳剂特性曲线,最后介绍了变波长标定。