用光学记录速度干涉仪测量自由面速度

建立了一套光学记录速度干涉仪系统(ORVIS),用于测量强激光产生的冲击波状态方程中的自由面速度。该光学记录速度干涉仪系统的时间分辨率为179 ps,可以测量自由面速度随时间变化的整个过程。在天光KrF高功率准分子激光装置上进行激光打靶实验,激光波长248.4 nm,脉冲宽度25 ns,最大输出能量158 J。在激光功率密度为6.24×1011W.cm-2的条件下,测得厚20μm铁膜的自由面速度可达3.86 km/s;在激光功率密度为7.28×1011W.cm-2条件下,100μm铝膜(靶前有100μm的CH膜作为烧蚀层)的自由面速度可以达到2.87 km/s。

紫外超短激光驱动铜薄膜靶产生质子的实验研究

在中国原子能科学研究院的放电泵浦的紫外KrF超短脉冲激光放大装置上,开展了紫外超短脉冲激光与铜薄膜靶相互作用加速产生质子束的实验研究。紫外超短脉冲激光输出能量为30mJ、波长为248nm、脉冲宽度为500fs,采用离轴抛物面镜聚焦获得激光聚焦功率密度为1.2×1017 W/cm2。激光以45°入射5μm厚的铜薄膜靶,质子最大能量超过300keV。紫外超短脉冲激光的高对比度和高吸收效率是紫外激光加速的优点。

1K-pot节流孔对低温系统流量特性影响的模型分析

^(4)He降压制冷是现阶段获取超低温的常用方法。为提高制冷效率,常使用节流孔结构降低超流氦薄膜的影响,而这种结构会制约^(4)He的循环流量。基于此,本文归纳节流孔结构中各部分的流速模型,建立一套关于抽速、限流孔径及液氦蒸发流量的数学模型。通过探究节流孔结构中抽速对流量的影响关系,在确定节流孔直径的前提下,将影响关系分为三个阶段,分别对应超流氦薄膜蒸发、1K-pot液氦蒸发和1K-pot液氦蒸发达最大流量。

超低温^(3)He分离系统逆流换热器传热分析研究

逆流式换热器性能是影响超低温^(3)He分离系统运行效率的关键因素。目前,关于超低温^(3)He分离系统换热器的综合研究分析案例较少,本文在传统的超低温换热器分析方法模型基础上,建立了基于能量守恒的数值分析模型,使用控制体积法在指数分布微元上离散推导分析了逆流换热器管径、液体流速、粘性热和卡皮查热阻对传热的影响。结果表明,流速和管道直径对粘性热影响显著。为了降低粘性热对换热器性能的影响,考虑实际运行工况,内管直径应设定在0.5~0.6mm之间,在内径为0.6mm的方案中,流速范围应设定在40~60μmol/s。该研究工作为后续超低温^(3)He分离系统的设计及优化提供了理论支持。

用于状态方程测量的光学记录速度干涉仪系统

研究建立一种光学记录速度干涉仪系统(ORVIS),用于激光产生冲击波研究物质状态方程实验中的参数测量。系统时间分辨率可达几十ps,最高可测量几十km/s的速度。该系统为自由面速度和粒子速度的测量提供了一种重要的诊断手段。

超短激光与金薄膜靶相互作用产生的质子能谱

在能量11 mJ、波长744 nm、脉宽120 fs、功率密度6×1016 W/cm2的超短脉冲装置上,开展了超短脉冲激光与2.1μm和5.0μm金薄膜靶相互作用产生质子束的实验研究。利用Thomson谱仪测量了产生的质子能谱,发现利用2.1μm金薄膜靶时,质子能谱由于质子源数量不足而在74 keV附近出现单能峰,5.0μm的金薄膜靶产生的质子计数和能谱均比2.1μm的金薄膜靶产生的低,主要原因是超热电子穿过薄膜靶时出现的能量损失和几何倾斜降低了电子回流所致。

基于媒介融合背景下的新闻采编创新路径分析

信息时代已经融入到社会的各个领域之中,作为受众重要的信息来源的新闻工作也被有机地融入到了信息时代中。在媒介融合的时代背景之下,新闻采编人员无论是在工作内容上,还是在工作形式上都在进行着调整。本文从对媒介融合的介绍入手,并且在分析新闻采编在媒介融合背景下的工作特点的基础上,尝试性地探索基于媒介融合背景之下的新闻采编创新的路径,旨在提升新闻的价值和有效性。

预脉冲对超短激光与薄膜靶相互作用加速产生质子的影响

采用波长为744nm、聚焦功率密度为6×1016 W/cm2的超短激光分别与两种不同厚度的铝薄膜靶相互作用,根据鞘层加速机制在靶后法线方向测量质子束角分布和能谱随靶厚度的变化,研究了预脉冲对质子加速的影响。随着薄膜靶厚度的降低,质子计数迅速增加,但当薄膜靶厚度太薄时,激光预脉冲形成的预等离子体影响了薄膜靶的面型,导致质子横向发散角迅速增加,而薄膜靶面型的破坏减少了激光与等离子体相互作用过程中的电子回流,从而降低了超热电子的产生和鞘层加速电场的维持,影响了质子的加速能谱。因此,超短脉冲激光与薄膜靶相互作用加速产生质子束,应尽量降低预脉冲,不能采用太薄的薄膜靶,以避免预等离子体影响薄膜靶的面型,导致质子的能量降低、发散角增大。

利用侧向阴影照相技术探测靶的飞行速度

建立起一套侧向阴影照相的光学系统,利用可见光作为探测光,在状态方程实验中对靶的飞行速度进行探测。在天光KrF准分子激光装置上进行激光打靶实验,激光波长为248.4 nm。在激光功率密度为8.3×1011W/cm2的条件下,测得50μm厚铝靶的飞行速度为3.28 km/s;在激光功率密度为4.7×1011W/cm2的条件下,测得带100μm厚烧蚀层的13μm厚铝靶的飞行速度为2.52 km/s。最后进行了误差分析计算,实验中探测激光与靶表面偏离角度最大不会超过2.06°,偏离角对实验精度产生的影响可以被忽略。

超短脉冲激光与固体等离子体相互作用实验研究

实验研究了超短脉冲激光(744 nm/120 fs/12 mJ)与固体(Cu)等离子体相互作用产生超热电子的能谱与角分布,利用电子磁谱仪与成像板(IP)探测器测量能谱,采用IP在入射平面内测量角分布。在无预脉冲、P极化激光45°斜入射下,采用Maxwellian分布拟合得到的超热电子温度为46 keV,超热电子主要沿靶法线方向发射。产生超热电子的主导机制为真空加热,等离子体的电荷分离势约为70 keV。

烧蚀层厚度对飞片稳定性的影响

实验研究双层飞片中烧蚀层厚度对飞片稳定性的影响。提出了在不出现严重两维效应的前提下烧蚀层厚度应达到或至少接近临界厚度的双层飞片设计原则。理论、数值模拟和初步实验结果取得一致。

探测非透明介质下深层成分的拉曼光谱技术研究

本文分别采用传统拉曼光谱装置及空间偏移拉曼光谱装置,对不/半透明塑料瓶装的NaNO3粉末进行了测量和对比,并对空间偏移拉曼光谱技术对非透明塑料瓶装介质进行有效探测的作用机理进行了分析。空间偏移拉曼光谱技术突破了传统拉曼光谱测量技术的瓶颈(探测深度小,不能对非透明介质覆盖下的深层成分进行探测),实现了对非透明介质(不/半透明塑料瓶)中物质成分(NaNO3)的测量和识别。

超短脉冲激光自生磁场同位素分离实验研究

通过超短脉冲激光与固体氮化硼(BN)靶相互作用过程中产生的自生磁场实现了对同位素硼的分离,采用二次离子质谱法(SIMS)对同位素分离效果进行了测量。研究表明,一级浓缩比达50.8%。

超短超强激光与薄膜铝靶作用加速产生质子的实验研究

实验研究了功率密度6×1016W/cm2、脉宽120fs的激光与5μm铝靶的相互作用,观测到了高能质子的产生。设计加工了用于测量质子能谱的Thomson质谱仪,用于快质子的测量。测得其能谱和产生的最高质子能量为180keV,同时测得质子发散全角为38°。

中国原子能科学研究院激光技术发展及其在核科学中的应用

激光是受激辐射放大光,其方向性好、单色性好、相干性高,且能量在空间高度集中。随着激光技术的快速发展,激光器成为继加速器和反应堆之后研究核科学的一种新手段。本文回顾了中国原子能科学研究院激光技术及其应用研究的发展历程,总结了准分子激光技术、冲击波物理、超快超强激光技术、强场激光、激光核物理和光谱技术的发展现状和最新进展,并展望了“超级天光”综合激光装置、基于大型激光装置的物理工作和中小型特色激光器在核科学技术中的应用前景。

用CR-39固体径迹探测器测量激光加速产生的100keV以下的质子能谱

本文通过实验验证CR-39临界角是其不能探测到100keV以下质子能谱的原因。并据此改进探测方案,利用CR-39和Thomson谱仪测得超强激光与5μm厚Al靶作用产生的100keV以下的质子能谱。探讨了利用单粒子模拟法处理Thomson谱仪的数据,该方法规避了谱仪中磁场边缘场对测量的影响,提高了谱仪测量精度。

实验研究靶对超热电子行为的影响

研究了靶材料及靶厚度对超热电子产生机制及空间行为的影响。研究结果表明,在激光以45°角入射的条件下,靶材料对超热电子产生机制无明显影响,但靶材厚度对激光吸收效率有很大影响,而超热电子的空间行为并不随靶厚度变化,主要集中在靶前后表面的法线方向发射。

激光波长对超热电子产生影响的实验研究

实验研究了两种波长超短脉冲激光(744 nm/120 fs/12 mJ、248 nm/420 fs/35 mJ)与固体(Cu)等离子体的相互作用,利用电子磁谱仪与成像板探测器测量了激光入射平面内超热电子的能谱与角分布。在无预脉冲、P极化激光45°斜入射的条件下,采用Maxwellian分布拟合得到的超热电子温度分别为46和19.4 keV,超热电子主要沿靶法线方向发射。产生超热电子的主导机制为真空加热,实验验证了真空吸收定标率Th≈4.11×10-2(Iλ2)1/2.54(keV)。等离子体的电荷分离势分别为70和45 keV。

激光与陡峭密度梯度等离子体相互作用电子加热机制研究

本文利用二维PIC模拟了超短超强激光与陡峭密度梯度等离子体相互作用过程中电子的加热机制。结果表明,在1023 W/cm2的超短超强激光场与陡峭密度分布的μm级等离子体层相互作用的过程中有质动力加速、大幅度等离子体尾场及共振吸收共同决定了电子束的加速与加热。

超短超强激光与不同厚度的铝膜作用加速质子的实验研究

介绍了功率密度4×1016 W/cm2,脉宽120fs情况下超短超强激光分别与5和2.1μm薄膜铝靶作用加速质子的实验。采用CR-39固体径迹探测器和Thomson谱仪结合测量得到质子能谱,并对实验结果进行分析。测得的5μm铝靶的质子最大能量约为140keV,2.1μm铝靶的质子最大能量约为170keV。2.1μm铝靶的质子产额较5μm铝靶的高1个量级。