“多靶串接”饱和增益软X光激光实验研究

采用“多靶串接”设计,利用强度为0.8×10^(13)～1.0×10^(13)W/cm^2,波长为1.05μm,脉宽约1ns的两路钕玻璃激光线聚焦辐照四块串接的平面厚锗靶,观察到波长为23.2和23.6nm的接近饱和的类Ne锗软X光激光输出。当总靶长为5.6cm时,这两种波长的软X光激光输出的GL值都达到16左右,沿靶法线和靶平面方向的发散角都只有3～4mrad。

反射镜多靶串接增益饱和软X光激光实验

利用Mo/Si多层膜软X光反射镜实现了类氖锗软X光激光的双程放大,在顺接双靶总长28mm时,加与不加反射镜相比,软X光激光输出强度增强了40倍左右,已接近饱和;光束发散角减小,增益区厚度变薄,光束的空间相干性改善。当串接四靶总长为56mm时,加与不加反射的软X光激光输出强度没有明显的差异,表明已达到深度的增益饱和。

用类氖锗X光激光实验检验理论模拟

介绍了用国内1ns长脉冲和国外多脉冲驱动的类氖锗的实验数据检验X光激光的理论模拟程序系列的工作。在长脉冲驱动时,对波长19.6,23.2和23.6nm三条激光线,理论模拟与实验数据基本符合。在多个短脉冲驱动时,除了与严重过电离的复合等离子体有关的实验外,理论模拟与实验也基本符合。为今后设计激光聚变等离子体诊断所需类氖锗X光激光光源工作打下了基础。

30J能量驱动类镍银X光激光的理论研究

在1.2×1013W·cm-2低功率密度下,对基频激光预主短脉冲驱动类镍银X光激光机理进行了数值模拟和理论分析。证实了在靶长23mm范围内X光激光都能获得有效放大,取得了和实验相符合的结果。考虑了单柱面镜线聚焦沿靶长度方向功率密度的非均匀性对X光激光放大的影响,采用弯曲靶能有效克服折射以及单柱面镜线聚焦功率密度非均匀带来的不利影响。理论模拟给出的类镍银X光激光的出光下限泵浦功率密度也与实验符合得很好。理论模拟还表明,采用1%左右的预脉冲强度并对预主脉冲时间间隔进行优化,X光激光的输出能量和能量转换效率将获得大幅度提高。

19.6nm波长类氖锗X光激光光源理论模拟

波长19.6nm的类氖锗X光激光适合作为诊断激光等离子体界面不稳定性的光源。用经过实验检验的系列程序对预主短脉冲驱动类氖锗进行了系统的优化设计和理论分析。采用2%～3%的预脉冲强度,6～8ns的预主脉冲时间间隔,在4×1013W/cm2功率密度驱动下,波长19.6nm增益区的宽度可以超过60μm,增益区的维持时间可以达到90ps。对于16mm长的平板靶,增益系数可达11.8/cm;弯曲靶增益系数可达13.3/cm;单靶小增益长度积可达21.3,单靶就可以获得饱和增益。采用双靶对接,其小讯号增益可达38 4,可以获得深度饱和增益,能满足应用演示所需的X光激光光源。

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

Ge薄膜X光激光靶的研制

针对Ｇｅ薄膜应力较大的特点，采用热蒸发方式制备Ｇｅ膜。研究了不同脱膜剂和基片温度对Ｇｅ膜结构的影响。采用新的反粘脱膜工艺，制备出了比较满意的Ｇｅ薄膜靶。

类Ni稀土X光激光波段衰减膜的设计与研究

对类 Ｎｉ稀土 Ｘ 光激光波段衰减膜进行了设计，并根据设计结果，利用磁控溅射和旋转涂覆法分别制备了自支撑的 Ａｇ 衰减膜和聚苯乙烯（ Ｃ８ Ｈ８）衰减膜。利用真空 α能谱测厚仪和 αｓｔｅｐ１００ 台阶仪分别对衰减膜的质量厚度和均匀性进行了测量，用 Ａｕｇｅｒ 电子能谱（ Ａ Ｅ Ｓ）对 Ａｇ 衰减膜进行了表面杂质分析。

模拟ps激光驱动的类氖锗19.6nmX光激光(英文)

瞬态电子碰撞激发产生X光激光的机制可以极大减少X光激光的泵浦能量。模拟了脉宽为1ps,波长1.053μm 的钕玻璃激光驱动的类氖锗X光激光。模拟表明,在临界面附近可以产生高达60cm-1的增益,还计算了X光激光在等离子体 中的传播,计算表明X光激光在等离子体中的折射效应仍然是影响X光激光输出强度及分布的重要因素。

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。

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。

毛细管放电X光激光装置设计及分析

在现有一台Marx发生器装置的基础上设计了一套完整的毛细管放电X光激光装置,包括Blumlein传输线、毛细管放电室、测量系统、主开关以及与真空系统、充气系统、Marx发生器的连接等部分.为弥补Marx发生器输出电压较低这一不足,达到足够的电流和电压,在设计过程中,对装置的各项参数进行了细致的计算和选取,并给出了预、主脉冲对毛细管放电的结果.

稳态等离子体电子密度的X光激光干涉测量方法研究

在傍轴近似下将等离子体中Ｘ光传输的波动方程写成Ｓｃｈｒｓｅｄｉｎｇｅｒ方程的形式，利用量子力学的进化算子得到衍射积分的一般形式，在光学薄近似下研究了Ｘ光激光干涉法所测得的位相与等离子体密度的关联。

2ω1ω激光驱动的类氖锗19.6nm X光激光(英文)

类氖离子的X光激光理论研究可以为类镍X光激光提供有益启示。设计了一系列瞬态电子碰撞激发类氖锗19.6 nm X光激光的实验,采用2ω1ω泵浦方式,即预脉冲采用倍频钕玻璃激光,主脉冲采用基频,用新开发的瞬态电子碰撞激发类氖锗的系列程序进行了模拟,并与1ω1ω驱动的情况进行了比较。模拟表明,2ω1ω泵浦方案使类氖锗19.6 nm X光激光的小信号增益系数增大为1ω1ω方案的1.6倍,增益区也转移到了更高的电子密度区,是获得更短波长X光激光的一种有效方法。

复合X光激光中复合阶段拉氏点的特性

给出了拉氏点在进入Ｎｅ／Ｔｅ增益目标区域后，其电子密度、电子温度、裸核布居概率、类Ｈ离子２—１线逃逸概率和增益随时间变化的近似估计式。

用于X光激光实验的反射式线聚焦光学系统的设计和分析

基于三维光线追迹的象差计算，对卢瑟福实验室用离轴球面反射线聚焦系统作了分析。然后，首次提出了用于Ｘ光激光实验的两类新的反射式线聚焦构型，即反射式光楔列阵和光锥列阵系统，并作了计算。最后，对所得结果作了比较和讨论。

毛细管放电复合X光激光机制的理论研究

以毛细管放电泵浦产生的 Ｃ 等离子体中，复合机制产生类 Ｈ Ｃ 离子 ３ｄ５／２ －２ｐ３／２跃迁激光线为例，研究毛细管放电复合 Ｘ 光激光中的物理机制。提出在 Ｃ 气中掺入适量的惰气来抑制等离子体被压得过细以至密度过高；在设计实验方案时，应该使等离子体在电流峰值之后进入膨胀冷却阶段；还要适当降低毛细管中等离子体初始密度以增大毛细管半径，使工艺上更容易实现。

类锂铝复合机制产生X光激光的等离子体状态

本文从速率方程出发,讨论了类锂铝复合等离子体的激发态结构,衰减常数,反转率和小信号增益等表征介质增益特性的物理量以及它们随电子温度,电子密度和光子逃逸几率的变化。找到了进行类锂铝离子通过复合机制产生X光激光设计应创造的等离子体状态目标区域。还讨论了这些物理量随原子序数变化的定标律。

多种X光激光靶的研究

Ｘ光激光靶是Ｘ光激光实验重要组成部分。针对不同Ｘ光激光打靶方案，开展多种Ｘ光激光靶的制备和参数测量。