辐射加热铝K_a吸收谱测量

铝Ka吸收谱是诊断辐射加热等离子体温度的重要方法之一。在星光Ⅱ激光装置上,利用激光金膜相互作用产生的X光辐射加热其背侧的铝夹层样品,采用天津Ⅲ号胶片记录的PET晶体谱仪测量了不同激光和样品参数条件下的铝Ka吸收谱。实验观察到非常清晰的类氦到类氟铝离子Ka吸收谱线,采用细致组态模型开展了铝Ka吸收谱的模拟计算,模拟计算结果与实验结果符合得较好,研究结果可应用于辐射不透明度样品温度诊断。

局域热平衡Sn等离子体极紫外辐射不透明度和发射谱的理论研究

锡(Sn)是13.5 nm光刻光源的材料,Sn等离子体辐射性质对光源设计意义重大.基于细致能级模型,在局域热平衡假设条件下计算得到了Sn等离子体辐射不透明度和发射谱.使用多组态Dirac-Fock方法获得了Sn^(6+)-Sn^(14+)离子的能级和辐射跃迁振子强度等基本原子参数.针对波长在13.5 nm附近的4d-4f和4p-4d跃迁系,重点考虑了4d^(m)-4f^(m)(m=1,2,3,4)和4p^(n)-4d^(n)(n=1,2,3)的电子关联效应.在大规模组态相互作用计算中,每种电荷态离子的精细能级数目约为20万.对较强的吸收谱线(振子强度大于0.01),其长度和速度表示的相对差异为20%—30%.基于精密原子参数,计算了Sn等离子体在30 eV,0.01 g/cm^(3)条件下的透射谱,与实验结果基本符合.系统计算了温度16—30 eV,密度0.0001—0.1 g/cm^(3)条件下的Sn等离子体辐射不透明度和发射光谱,分析了极紫外(extreme ultraviolet,EUV)光谱随温度和密度的变化规律.研究表明温度一定时,密度增大会使得13.5 nm附近的辐射不透明度和发射谱包络增宽.而密度一定时,随着温度的增加,辐射不透明度和发射谱在13.5 nm附近存在明显的窄化效应.本文工作有助于EUV光刻光源的设计和研究.

稠密、冷铝等离子体的辐射不透明度研究

使用细致谱项模型、联合组态相互作用方法和R 矩阵方法计算了处于局域热动平衡条件下的稠密、冷铝等离子体的辐射不透明度 .组态相互作用方法用于获得束缚 束缚吸收截面所需要的偶极跃迁振子强度 ,R矩阵方法用于获得光电离截面 .对于温度在 6— 12eV、密度为 0 .36mg/cm3 的铝等离子体 ,计算得到的吸收系数在波长为 0 .35 1,0 .5 2 7和 1.0 5 4 μm处与实验结果符合较好 ,而温度在 3— 6eV时 。

神光Ⅱ间接驱动内爆实验Ar X射线谱线模拟研究

ICF内爆物理研究中,示踪元素X射线谱诊断方法是推测内爆压缩温度、密度以及燃料混合状态的有效方法.针对其中的非平衡物理过程,研制了非局域热动平衡(non-LTE)下一维谱线输运程序Alpha.程序以辐射流体计算给出的温度、密度等量为输入条件,求解细致组态(DCA)模型下的原子动力学方程和辐射输运方程,自洽给出谱线不透明度,和成像面上的X射线谱分布.利用该程序,模拟了神光Ⅱ装置上的掺Ar靶丸内爆示踪元素X射线谱诊断实验,研究结果表明,谱线的自吸收效应影响发射的X射线谱的强度和形状,谱线的宽度对自吸收效应的强弱也有影响.因此,在对X射线谱的数值模拟中应该考虑自吸收效应.另外,与LTE近似下的发射谱的比较表明,LTE近似下,等离子体电离度大～1,发射谱的形状与non-LTE的结果不同,且LTE近似下,谱线的强度比non-LTE的谱线强度大5—10倍,采用LTTE近似是不合适的.