激励软X光激光的毛细管预-主脉冲放电装置

介绍了主脉冲和预脉冲的产生电路、预 主脉冲延时触发的方案以及对预 主脉冲的联调结果。毛细管放电X光激光装置经改造后 ,抑制了原有电流幅值过大的预脉冲 ,外加预脉冲发生器可以提供幅值几十A的预脉冲。预 主脉冲的联调结果表明 ,预脉冲的电流为 2 0A ,主脉冲的第一个峰的峰值电流为 4 0 .1kA ,前沿为 2 6 .6ns ,脉宽 38ns,预 主脉冲之间的触发延时在 3～ 5 0

毛细管放电软X光激光预-主脉冲延时电路

以预 主脉冲方式工作的激励软X光激光毛细管放电装置,其预 主脉冲先后触发时间间隔的控制,直接影响了泵浦能量转换为X射线激光能量的效率。运用光电耦合及脉冲变压器隔离等技术,将集成芯片构成的延时电路用于快速高压放电装置中。实验结果表明,预 主脉冲协调工作,延时触发2～50μs,为产生软X光激光提供了条件。

软X光激光In衰减膜的制备及测量

通过对制备工艺的摸索 ,制备出用于软X光激光实验的In衰减膜 ;利用α能谱测厚仪对In衰减膜的质量厚度进行了测量 ;通过俄歇电子谱并结合Ar离子刻蚀对In膜表面氧化及氧元素质量分数的深度分布进行了分析 .

毛细管放电软X光激光装置固有预脉冲的消除

本文对毛细管放电产生类氖氩46.9nm激光进行了实验研究。实验中发现毛细管放电装置中布鲁姆林(Blumlein)传输线所产生的固有预脉冲对软X光激光的产生及稳定输出都有十分不利的影响。为了消除这种影响,提出了用外加隔离开关和隔离电容的方法消除固有预脉冲。经过实验验证,确定了隔离开关和隔离电容的最佳位置。结果该方法能够有效隔离固有预脉冲,使整个放电装置达到稳定运行。在此基础上,得到并改善了毛细管放电类氖氩46.9nm激光输出。

毛细管放电类氖氩46.9nm软X光激光谱线的分辨

毛细管放电46.9 nm软X光激光以高温高密度氩等离子体作为激光增益介质,在46.9 nm激光谱线附近会出现大量的背景光谱,这对于进一步研究激光及其应用极为不利。本文实验研究了不同气压下毛细管放电输出激光的情况,发现低气压下适于产生激光的氩气气压为38 Pa,此时激光信号最大。随着气压的增加,激光信号减小。当气压达到65 Pa时,激光信号完全消失。由于气压相差不多,2种情况下的背景光基本相同,可作为分辨激光谱线时的参考光。利用平焦场光栅谱仪并采用胶片测谱法,分别用胶片记录38 Pa和65 Pa氩气的激光谱线。对比曝光并冲洗后的胶片可找到46.9 nm谱线的大致位置。用黑度扫描仪对冲洗后的胶片进行扫描,再与He+和Ar8+的标准定标谱线比较,经过对谱线的相对位置和强度的分析,最终分辨出46.9 nm软X光激光谱线。

Ar气气压对毛细管放电软X光激光输出的影响

Ar气气压是毛细管放电软X光激光研究中的关键参量,其对激光的产生机理和输出等发挥重要的作用。本文通过系统地研究Ar气气压对激光输出的影响,发现当Ar气气压从38 Pa升高到65 Pa时,激光信号的最大输出值确实从~17 V提高到~18.4 V。但前提条件是适当地增大预脉冲电流,并适当地延长预–主脉冲延时,使主脉冲电流能够更充分地利用良好的预电离等离子体状态,获得增益系数较大的激光介质。这些研究工作对进一步优化放电参量,提高激光的输出功率等具有重要的意义。

毛细管放电抽运软X光激光产生条件的实验研究

实验探索了较低氩气气压下激光产生的条件。利用X射线二极管(XRD)测量了毛细管放电激励类氖氩46.9 nm软X光激光的输出。在其他实验参量不变的情况下,改变主脉冲电流的波形,比较了激光尖峰与背景光的相对位置。实验结果表明,当氩气气压为23 Pa时,激光产生时间相对于不同的电流上升沿是一个在小范围内基本稳定的值,约为40 ns左右;激光尖峰产生于背景光的峰值附近,表明激光尖峰是产生在等离子体被压缩到轴心后的停滞阶段。实验结果证实了只有当等离子体的电子温度、电子密度同时在最佳范围时才能产生软X光激光,并且主脉冲电流对等离子体压缩加热到合适产生激光的电子温度需要一个相对固定的时间;这个时间与主脉冲电流前沿的快慢无关。

软X光激光用多层膜反射镜的制备与检测

介绍在制备和检测软Ｘ光激光用多层膜反射镜中听做的研究工作。重点是制备过程，包括基板、镀膜设备、膜厚控制方法，以及经大量实验得出的镀膜工艺条件、给出了利用Ｘ光射线衍射仪所做的周期结构检测结果，以及利用激光等离子体作光源的精密反射率计所作的反射率测量结果。最后，对工作进展和存在的问题做了简略评述。

延时对毛细管放电类氖氩46.9nm软X光激光的影响

研究了预、主脉冲延时这一敏感参量在低气压下对毛细管放电类氖氩46.9 nm软X光激光的影响。实验表明,采用长度20 cm（钼电极长4 cm）,直径3 mm的陶瓷毛细管,当主脉冲电流峰值稳定在20～21 kA,氩气气压为38 Pa时,激光输出对应的预、主脉冲延时范围为2.5μs〈τ〈12.5μs,获得较大激光输出的延时范围为3.5μs〈τ〈8.5μs,延时5.8μs时获得了最大的激光输出。随着气压的缓慢增加,出现最大激光输出的延时也逐渐增大。实验也证实了不同的气压有其特定的延时范围,但差别较小。

主开关改进对毛细管放电软X光激光的影响

毛细管放电软X光激光方案是实现小型、台式、高效、经济适用的X光激光器的新途径。为获得稳定而较大的激光能量,对激光输出所依赖的众多参数进行优化是实验研究不可或缺的步骤。主开关结构直接决定着主脉冲电流的波形,继而影响激光输出。经过对三种主开关结构进行实验研究,结果表明:改进的并联金属棒支座圆环小圆盘型主开关的导通电感比较合适,可产生较好的主脉冲电流。主脉冲电流和激光输出的平均值比改进前分别提高了4%和31%,而出光率比最初的金属圆筒支座圆环-大圆盘型主开关提高了60%。改进的主开关在获得稳定而较大输出能量的情况下仍然继承了金属圆筒支座圆环-小圆盘型主开关的高耐压性,同时保持了激光束较小的脉宽。

毛细管放电软X光激光及应用

介绍了在毛细管放电实验中采用预脉冲开关,成功地抑制了由于采用Blumlein传输线作为电流脉冲成形线时存在的前置固有脉冲对Z箍缩过程的破坏。同时成功地加载了预脉冲,建成了毛细管放电X光激光装置,实现了类氖氩46.9 nm软X光激光输出,准确地测量了激光波长,并对激光的一系列特性,包括激光的方向性、增益特性和束散角等进行了实验研究。这一装置提高了Marx发生器的使用效率,为进一步实现毛细管放电装置的小型化提供了一条有效的途径。此外还介绍了毛细管放电抽运机制可能的应用。

放电电极对毛细管放电软X光激光的影响

自软X光激光发现以来,实现低激发阈、台式软X光激光一直是一个十分重要的研究方向。利用毛细管放电激励产生软X光激光,是实现台式软X光激光的主要方案之一。实验采用20 cm长的毛细管,利用X射线二极管(XRD)探测了毛细管放电抽运软X光46.9 nm激光输出。研究表明,放电电极的材料并不是影响激光输出质量的决定性因素。但考虑到电极元素的飞溅,在长时间的实验研究中,选择钼电极更为有利。电极形状在放电过程中只影响预脉冲的导通情况,而对激光影响并不大。在更长毛细管的实验中,选择锥状端面的电极将有利于预脉冲的导通,以便获得激光输出。

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。

对Kodak-SWR底片在软X光波段的绝对标定

运用透射光栅光谱仪,对线聚焦高功率激光辐照到锗靶上产生的软X光激光进行光谱记录,利用衍射谱的对称性和已经绝对标定过的Kodak-101底片来完成对Kodak-SWR底片的绝对标定.

Z_n^(19+)离子电子碰撞L层电子电离布居 Z_n^(20+)离子激发能级的速率系数

本文在库仑-玻恩交换近似下,用改善了的Sampson的Z标度类氢模型及Grant等的多组态Dirac-Fock(MCDF)程序包,计及了高荷电靶离子的相对论效应,计算了元素Zn的类Na离子L层电子碰撞电离产生的类Ne Zn离子n=3激发能级布居的速率系数.得出的该值比采用原始的Sampson等方法的计算结果降低了25%左右.