一、用类氖锗X光激光实验检验理论模拟(论文文献综述)
栾伯晗[1](2007)在《毛细管放电等离子体状态研究及低气压X光激光输出》文中指出X光激光由于具有其他相干光源不可替代的优越特性,因而在许多领域都有着重要的应用。但是,因为X光激光需要很高的泵浦能量,使得泵浦源庞大,带来造价昂贵、能量转换效率低等问题限制了应用的推广。毛细管放电泵浦方案是实现低造价的小型化X光激光最成功的机制之一。自1994年国际上首次实现毛细管放电类氖氩46.9nm激光以来,许多国家都开展了这项研究,因为其激光产生条件的复杂性,到2000-2002年才又有三个研究小组获得了成功。本课题组在独立研制的毛细管放电装置上于2004年6月实现了激光输出,成为国际上第五家在这个领域获得成功的研究小组。本文介绍了在获得激光以后,我们在理论研究、装置改进和提高激光输出能量等方面取得的进展。毛细管放电X光激光的增益介质是放电等离子体,通过Z箍缩过程将泵浦能量转化为激光,因此研究等离子体的演变过程和产生激光时刻的状态对于深入理解激光产生的物理过程及光束质量的决定因素非常重要。本文在这两方面进行了研究,对于等离子体演变过程,基于对Z箍缩物理过程的合理分析,提出了对雪耙模型的改进,使其能够计算更完整的演变过程,并编制了数值模拟程序,特别是通过计算得到了等离子体的多次箍缩过程,这一理论结果是毛细管放电X光激光理论研究上的一个新的观点,并且与本装置上进行的实验观察有很好的吻合。对于产生激光时刻的等离子体状态,根据X光在等离子体中传播的理论模型编制了数值计算程序,突破了解析计算的局限性,使得可以对任意等离子体密度梯度和增益分布计算出激光的空间特性,再结合实验测量结果,就可以判断出产生激光时刻的等离子体状态。本文给出了几种典型密度梯度分布的计算结果,为进行等离子体状态的判断提供了依据。毛细管放电装置是一个很复杂的系统,包括放电脉冲产生系统、脉冲整形系统、预脉冲产生系统和毛细管放电与探测系统。为了克服装置本身对激光输出不利的因素,提高运行的稳定性,进行了大量的维修和改造工作。利用DQ128型汽车点火线圈重新设计制造了预脉冲触发装置,比原来的触发系统更简单可靠。自制了罗可夫斯基线圈,并对其进行了标定,代替原先使用的回流器测量放电电流,解决了无法准确测量流过毛细管电流的问题,为实验分析提供了更准确的依据。改造了Blumlein传输线的前置脉冲隔离开关,消除了长期困扰实验的前置脉冲对激光输出条件的破坏,使激光达到了稳定输出。最后对主开关和放电室进行了改进,提高了放电电流的幅值,抑制了放电室中的旁路放电,提高了装置的性能。首先在15厘米长毛细管上完成了大量的基础实验,包括通过一系列判别实验找到了X射线二极管(XRD)干扰信号的来源,并消除了干扰信号,保证了实验的顺利进行。深入研究了装置中各气体开关的性质,找到了系统联调的方法,保证了装置的稳定运行。完成了放电电流上升沿波形和预主脉冲延时对激光输出影响的实验,确定了最佳的电流波形和预主延时范围,获得了激光的稳定输出。其次,在20厘米毛细管上实现了激光输出,使激光输出能量进一步提高。通过改变放电电极形状和预脉冲电流幅值研究了放电参数对产生激光的影响,确定了最佳预脉冲电流幅值范围。实验验证了XRD探测的多个尖峰信号的来源,提出了XRD设计的改进方案。测量了激光的增益特性、方向性,测量增益系数为0.45cm-1,增益长度积为8.28。设计实验测量了激光的束轮廓,束散角为5.3mrad,并结合理论计算结果对等离子体状态进行了判别。最后,结合实验结果计算了激光输出能量,结果表明实验中获得的低气压(25Pa)下类氖氩46.9nm激光单脉冲能量达到了3.5μJ。本文的内容是理论研究与实验研究紧密结合的结果。这些结果加深了对毛细管放电泵浦产生激光机理的理解,提高了激光输出的能量,完成了激光增益特性和空间特性的测量,为进一步达到激光输出增益饱和指明了方向。
张国平,张覃鑫,郑无敌[2](2006)在《长波长激光驱动Ni-like Ag 13.9nm X射线激光的理论研究》文中进行了进一步梳理为了进一步深入理解掠入射驱动碰撞机制的特点与长处,以基频光正入射驱动为参照,用系列程序研究了6μm和3μm激光正入射驱动类镍银碰撞激发机制。在波长6μm的激光正入射驱动下,激光能量直接沉积到增益区,大大提高了增益区的电子温度;以5 J驱动能量,获得有效增益系数为20.7 cm-1的高增益和有效增益长度积为41.4的深度饱和增益,与波长1.053μm的正入射相比,以19%的驱动能量,使有效增益系数提高了60%。在波长3μm的激光正入射驱动下,激光能量沉积到增益区附近,大大提高了增益区的电子温度;以15 J驱动能量,获得有效增益系数为21.2 cm-1的高增益和有效增益长度积为42.4的深度饱和增益,与波长1.053μm的正入射相比,以57%的驱动能量,使有效增益系数提高64%。
张国平,张覃鑫,郑无敌[3](2006)在《掠入射较高功率密度驱动Ni-like AgX射线激光的理论研究》文中指出用系列程序对掠入射方式驱动亚稳态类镍银碰撞激发机制进行了研究。继低功率密度驱动获得有效增益系数为23.8 cm-1结果之后,在4.3×1013W.cm-2较高功率密度驱动时,增益区移到驱动激光折返点附近,有效增益系数达到40 cm-1以上,比正入射提高了2.4倍。用50 J激光能量驱动单靶,就能达到有效增益长度积为40的深度饱和增益。
张国平,张覃鑫,郑无敌[4](2005)在《掠入射低功率密度驱动Ni-like AgX射线激光的理论研究》文中研究指明用系列程序对掠入射方式驱动亚稳态类镍银的碰撞激发机制进行数值模拟。结果发现:与正入射方式相比,掠入射在1.2×1013W.cm-2低功率密度驱动时,驱动激光能量主要沉积在增益区附近,可以大幅度提高增益区的电子温度,也可以大幅度提高增益系数。通过对预主脉冲时间间隔和掠入射角的优化,采用10.5 ns延迟时间和16°的掠入射角,可使有效增益系数达到23.8 cm-1,比正入射提高84%。用13 J驱动激光能量就可以获得增益长度积为23.8的深度饱和增益。
乔秀梅[5](2005)在《瞬态电子碰撞激发类氖锗19.6nm x光激光的研究》文中研究说明自从1984年美国利弗莫尔实验室第一次成功演示了电子碰撞激发软x光激光后,x光激光的实验和理论的研究都取得了很大的进展,最近提出的瞬态电子碰撞激发机制大大节省了驱动激光的能量,提高了实验的重复频率,瞬态电子碰撞激发的最短波长已经做到了7.3nm。我们介绍了新开发的类氖锗瞬态电子碰撞激发的程序,并用系列程序模拟了卢瑟福实验室在2000年做的瞬态电子碰撞激发类氖锗的实验,与实验结果的比较表明,在实验误差的范围内,我们的模拟结果与实验较符合。设计并模拟了一系列瞬态电子碰撞激发类氖锗的实验,采用两个250ps能量为10J的钕玻璃激光做预脉冲,间隔一定的时间后续一个1ps能量为10J的短脉冲横向辐照长0.9cm的锗平板靶,产生的焦线长1cm和宽100μm,模拟表明峰值增益系数为~60cm-1,利用二维几何光学旁轴近似下x射线激光传播和小讯号放大程序XBPA计算了x光激光在等离子体中的传播,得到了x光激光的小信号增益系数为19.5cm-1,折射角~6.8mrad,表明折射效应是影响输出x光激光增益等的重要因素。为此,我们采用2ω1ω泵浦驱动方案,即预脉冲采用二倍频钕玻璃激光,短脉冲采用基频钕玻璃激光,模拟结果表明增益区的电子密度从小于~0.6×1021cm-3增加到到临界面附近非常平缓的区域,小信号增益系数增加为33cm-1,输出x光激光的折射角~12mrad,表明折射效应对输出x光激光的影响仍然不可忽略,这主要是因为增益区宽度较窄。模拟和实验都表明,瞬态电子碰撞激发类氖锗19.6nm x光激光的峰值增益系数出现在基频光的临界面附近,即电子密度为~1×1021cm-3,在此临界面以上更高的电子密度区域能否产生更高的增益系数是我们关心的一个问题,因为如果能够得到更高的增益系数,用几个毫米甚至更短的靶长就可以做到饱和x光激光,可以大大减少x光激光在增益区的传播距离,从而可以降低折射对增益的影响,为此,我们设计并模拟了一系列实验,研究在基频钕玻璃激光的临界而以上的区域中是否能够产生高增益,我们采用3ω2ω泵浦方案,且短脉冲与靶面法线成45°角入射,模拟表明,在电子密度~2×1021cm-3附近区域,产生了高达111cm-1的高增益系数,增益维持的时间非常短,只有~1ps,增益区的宽度也很窄,只有~10μm。利用同样的方法还可以研究更高电子密度区域类氖锗19.6nm瞬态电子碰撞激发x光激光增益系数的情况,但是,随着电子密度的增加,电离过程会变快,这样,增益系数维持的时间将会更短。亚稳态电子碰撞激发机制的发展经历了从高的预脉冲强度驱动,预脉冲产生电离合适的等离子体到用10%左右的预脉冲驱动,预脉冲低电离,主脉冲既要得到高的电子温度并要将等离子体电离到类镍离子占优势的状态,最后,发展到用1%左右的低预脉冲驱动,通过适当的时间延迟再用主脉冲驱动。最近有许多实验仅仅采用一个脉宽为几个ps的短脉冲就获得了TCE x光激光的高增益,他们的分析指出,短脉冲的本底噪音起了关键作用,这个低强度的本底产生预等离子体,其中电离度和电子温度都很低,短脉冲即电离又加热等离子体从而产生高增益的,这表明瞬态电子碰撞激发机制出现了与亚稳态电子碰撞
张国平,张覃鑫,郑无敌[6](2004)在《30J能量驱动类镍银X光激光的理论研究》文中研究说明在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。
张国平,张覃鑫,郑无敌[7](2004)在《19.6nm波长类氖锗X光激光光源理论模拟》文中提出波长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。
张国平,张覃鑫,郑无敌[8](2004)在《用类氖锗X光激光实验检验理论模拟》文中指出介绍了用国内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。
王伟[9](2001)在《类镍银X光激光实验相关研究》文中研究指明X光激光的发展和应用是当今激光科学技术领域中的重大前沿课题之一,X光激光具有的短波长、窄脉宽、高亮度、相干性等一系列独特的优点使得它在物理学、生物学、化学、材料学以及惯性约束聚变(ICF)等领域有着极其深远的应用前景。 本文首先回顾了X光激光的进展,介绍了近来倍受关注的、能够在几个焦耳的皮秒激光器上实现X光激光饱和输出的瞬态电子碰撞激发机制,简要回顾了X光激光的应用进展。 X光激光实验中,均匀线聚焦是非常重要的一环。本文回顾了均匀线聚焦的实现方法,介绍了用于瞬态电子碰撞激发X光激光实验的反射式线聚焦系统,介绍了行波泵浦驱动方式的实现。利用双狭缝相机,在X光激光实验中对焦线均匀性、双靶对接情况进行实时的监测。 滤片、多层膜反射镜等光学元件广泛应用于X光激光实验及其应用研究中。本文提出了一种单发实验标定滤片透过特性或多层膜反射镜反射特性的简单而有效的方法。采用掠入射镜消除高级次谱的影响,对C8H8和Zr等滤片及Mo/Si多层膜反射镜进行了标定,并与在北京同步辐射装置(BSRF)上的标定结果进行了比较。 在神光Ⅱ激光装置上进行了类镍银X光激光实验研究,获得了类镍银13.9nmX光激光的饱和输出,增益系数约14cm-1,增益长度积达到17以上。利用摩尔偏折法,诊断了100ps基频激光辐照C8H8靶产生的等离子体,获得了清晰的动态莫尔条纹,对条纹进行处理,得到了电子密度的分布。
王琛[10](2000)在《X射线激光及其应用研究—探针法测量等离子体电子密度实验研究》文中认为X射线激光的发展和应用是当今激光科学技术发展中的重大前沿课题之一,X射线激光独特的优点使得它在物理学、生物学、化学、材料学以及惯性约束聚核变(ICF)等领域有着极其深远的应用前景。 应用研究的前提是获得能够满足应用要求的X射线激光输出,因此如何获得高亮度、高相干性、高光束质量的饱和X射线激光输出是X射线激光研究的首要内容。本文中,我们尝试在“神光Ⅱ”驱动激光条件下利用电子碰撞激发机制获得类镍银139A X射线激光。实验中采用了预主脉冲驱动,双靶对接等技术以期得到饱和激光输出。实际获得了一定强度的X射线激光输出,但是整体强度不高。10mm单靶产生~3μJ的能量输出,对单靶来说比较强,但是双靶对接结果并没有明显的增强。原因是双靶对接没有取得实际效果;另一个内在的原因是使用的柱面透镜阵列系统在“神光Ⅱ”驱动激光特殊光束分布条件下,产生的焦线在两端强度有明显下降,可能产生冷等离子体,影响到X射线激光的强度,以及偏折角等参数,进一步影响到双靶对接的效果。在初步实验结果的基础上,本文改进设计了线聚焦系统,利用适当的仪器监测等离子体的状态,更细致地考虑预主脉冲驱动以及双靶对接的实施,有望在进一步的实验中获得较好的结果。 高温高密度等离子体电子密度的测量对惯性约束聚变(ICF)以及X射线激光本身的发展有着重大的意义,可以用于校验理论模型以及粒子模拟程序等。探针法是测量等离子体电子密度常用的方法,而利用X射线激光作为探针,可以探测临界密度附近更高密度的等离子体,因而具有很大的应用价值。本文中,我们尝试利用类镍银139A X射线激光作为探针,利用偏折法测量Ta、Si等离子体的电子密度分布,采用莫尔双光栅的放大效应来测量光线的微小偏转。实验未能取得理想的结果,我们获得了X射线激光静态金属丝成像、Ta、Si等离子体的自发辐射成像,以及静态的莫尔条纹成像,但是未获得包含等离子体电子密度信息的弯曲莫尔条纹。原因一方面是产生的X射线激光强度比较低;另一方面是Ta、Si等离子体的自发辐射比较强,在Si的自发辐射图象上可以隐约的分辨出微弱的莫尔条纹图样,说明莫尔条纹图样完全被自发辐射淹没。如果能够获得更强的X射线激光输出,并采用自发辐射更弱的等离子体作为待测-D-X射线激光及其应用研究-探针法测量等离子体电子密度实验研究等离子体,完全有可能获得理想的结果。 本论文的完成得到国家八六三高技术计划X射线激光专题的资助和指导。
二、用类氖锗X光激光实验检验理论模拟(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、用类氖锗X光激光实验检验理论模拟(论文提纲范文)
(1)毛细管放电等离子体状态研究及低气压X光激光输出(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 本论文的研究背景 |
1.2 台式X 光激光的解决方案 |
1.2.1 强光场电离X 光激光方案 |
1.2.2 瞬态电子碰撞方案 |
1.2.3 毛细管放电泵浦方案 |
1.2.4 国内X 光激光研究概况 |
1.3 本论文研究内容 |
第2章 毛细管放电等离子体状态的理论研究 |
2.1 引言 |
2.2 毛细管放电多次箍缩理论模拟与分析 |
2.2.1 Z箍缩的基本原理 |
2.2.2 雪耙模型简介 |
2.2.3 毛细管放电等离子体多次箍缩与数值模拟 |
2.3 X 光在等离子体中的传播 |
2.3.1 连续折射介质中的光线方程 |
2.3.2 电子密度线性分布的近似计算 |
2.3.3 电子密度抛物线分布的近似计算 |
2.4 光束方向特性的数值计算 |
2.4.1 数值计算程序的编制 |
2.4.2 电子密度抛物线形的计算 |
2.4.3 电子密度分布其他线形的计算 |
2.4.4 激光输出能量的计算 |
2.5 本章小结 |
第3章 毛细管放电装置的优化运行研究 |
3.1 引言 |
3.2 毛细管放电软X 光激光装置介绍 |
3.2.1 脉冲发生单元 |
3.2.2 脉冲整形单元 |
3.2.3 毛细管放电单元 |
3.2.4 探测单元 |
3.2.5 预脉冲单元 |
3.3 毛细管放电装置的维修与改造 |
3.3.1 对预脉冲电源的改造 |
3.3.2 对主脉冲电流测量装置的改造 |
3.3.3 对前置脉冲开关的改造 |
3.3.4 对Marx 发生器、主开关及放电室的改造与维修 |
3.3.5 对气压表的标定实验 |
3.4 本章小结 |
第4章 15 厘米长毛细管的激光输出及稳定运行 |
4.1 引言 |
4.2 激光输出的获得 |
4.3 探测系统干扰信号的验证和消除 |
4.4 主开关和前置脉冲开关的实验研究 |
4.4.1 改变主开关结构的实验研究 |
4.4.2 固有前置脉冲的隔离 |
4.4.3 主开关和前置脉冲开关的调试实验 |
4.5 电流波形前沿对激光产生的影响 |
4.5.1 改变电流波形的实验结果 |
4.5.2 不同电流波形的激光实验对比 |
4.6 预、主脉冲延时对激光产生的影响 |
4.7 本章小结 |
第5章 20 厘米长毛细管的激光输出及其特性研究 |
5.1 引言 |
5.2 20 厘米毛细管激光输出实验 |
5.3 放电条件对激光输出的影响 |
5.3.1 毛细管放电电极的影响 |
5.3.2 外加预脉冲电流幅值的影响 |
5.4 XRD 多个尖峰信号的验证和新放电方案 |
5.4.1 XRD 多个尖峰信号的实验研究 |
5.4.2 固有预脉冲耦合电流和新放电方案 |
5.5 毛细管放电激光特性的实验研究 |
5.5.1 激光增益特性的测量 |
5.5.2 激光方向性的验证实验 |
5.5.3 激光空间分布的测量实验 |
5.6 寻找最佳激光输出条件的实验研究 |
5.6.1 改变Ar 气气压的实验 |
5.6.2 改变放电电流幅值的实验 |
5.6.3 改变电流上升沿波形的实验 |
5.6.4 激光脉冲最高幅值结果及能量计算 |
5.6.5 进一步提高激光能量的建议 |
5.7 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录1 |
附录2 |
攻读博士学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
个人简历 |
(4)掠入射低功率密度驱动Ni-like AgX射线激光的理论研究(论文提纲范文)
1 1.2×1013 W·cm-2低功率密度掠入射驱动 |
2 1.2×1013 W·cm-2低功率密度正入射驱动 |
3 结束语 |
致谢 |
(5)瞬态电子碰撞激发类氖锗19.6nm x光激光的研究(论文提纲范文)
摘要 |
0 引言 |
第一章 基本理论 |
1.1 激光产生等离子体以及激光的主要吸收机制 |
1.2 瞬态电子碰撞激发(TCE)机制 |
1.3 增益和饱和 |
1.4 群速度对x光激光增益系数的影响 |
1.5 X光激光在等离子体中的传播 |
1.6 辐射捕获效应和逃逸概率 |
第二章 研究工作 |
2.1 瞬态电子碰撞激发X光激光的模拟 |
2.2 系列程序的检验 |
2.3 类氖锗19.6 nm TCE x光激光 |
2.4 倍频光驱动的类氖锗19.6nm TCE x光激光 |
2.5 基频光临界电子密度以上类氖锗19.6nm x光激光增益系数的研究 |
2.6 低预脉冲泵浦的瞬态电子碰撞激发 |
2.7 总结 |
致谢 |
参考文献 |
(6)30J能量驱动类镍银X光激光的理论研究(论文提纲范文)
1 8%预脉冲强度的理论模拟和分析 |
2 驱动激光功率密度非均匀的影响 |
3 驱动激光功率密度以及靶的弯曲度的影响 |
4 预脉冲强度和t1, 2的优化 |
5 结束语 |
(7)19.6nm波长类氖锗X光激光光源理论模拟(论文提纲范文)
1 预主脉冲驱动类氖锗的优化设计 |
2 类氖锗XRL增益区的状态及其演化 |
3 M1模型输出XRL特性及双靶对接和弯曲靶优化 |
4 结束语 |
(8)用类氖锗X光激光实验检验理论模拟(论文提纲范文)
1 理论模拟与1ns长脉冲驱动Ne-like Ge实验[6, 7]数据的比较 |
2 理论模拟与英国RAL实验室的实验[1]数据比较 |
3 理论模拟与德国MPQ实验室Ne-like Ge实验[2]数据比较 |
4 理论模拟与美国LLNL实验室的实验数据[2]的比较 |
5 结 论 |
(9)类镍银X光激光实验相关研究(论文提纲范文)
1 X光激光概况 |
1.1 X光激光概念、发展及现状 |
1.2 X光激光机理 |
1.2.1 电子碰撞激发 |
1.2.1.1 电子碰撞激发机理 |
1.2.1.2 瞬态电子碰撞激发 |
1.2.2 其它机理简介 |
1.2.2.1 三体复合 |
1.2.2.2 共振光激发 |
1.3 X光激光应用进展 |
参考文献 |
2 线状等离子体的产生及诊断 |
2.1 均匀线聚焦系统 |
2.1.1 几种线聚焦系统的比较 |
2.1.1.1 单柱面透镜与非球面透镜系统 |
2.1.1.2 相对旋转负柱面透镜线聚焦系统 |
2.1.1.3 离轴球面反射镜系统 |
2.1.1.4 柱面透镜列阵与非球面镜线聚焦系统 |
2.1.1.5 单柱面透镜与列阵光劈系统 |
2.1.2 神光上的线聚焦系统 |
2.1.3 两路上的线聚焦系统 |
2.1.3.1 线聚焦系统 |
2.1.3.2 行波泵浦 |
2.2 线状等离子体均匀性诊断 |
2.2.1 双狭缝相机工作原理 |
2.2.2 双狭缝相机在X光激光出光实验中的应用 |
2.2.2.1 焦线沿长度方向上的均匀性 |
2.2.2.2 垂直靶面方向的双靶对接情况 |
3 软X光光学元件的标定 |
3.1 软X光光学元件的制备 |
3.1.1 滤片的设计 |
3.1.2 滤片的制备 |
3.1.3 多层膜反射镜的设计 |
3.1.4 多层膜反射镜的制备 |
3.2 反射率计 |
3.2.1 软X射线源 |
3.2.2 单色仪 |
3.2.2.1 凹面光栅单色仪 |
3.2.2.2 平面光栅单色仪 |
3.2.2.3 轮胎形光栅单色仪 |
3.2.3 探测器 |
3.2.4 北京同步辐射装置上的反射率计 |
3.3 单发实验测量 |
3.3.1 单发实验测量的实现 |
3.3.2 高级次谱问题 |
3.4 滤片透过率的标定 |
3.4.1 实验 |
3.4.2 结果和讨论 |
3.4.2.1 激光等离子体源上的单发实验标定结果 |
3.4.2.2 同步辐射测量结果 |
3.4.2.3 杂质的影响 |
3.4.2.4 砂眼的影响 |
3.5 多层膜反射镜的刻度 |
3.5.1 实验 |
3.5.2 结果和讨论 |
参考文献 |
4 X光激光及其应用 |
4.1 X光激光饱和输出 |
4.2 探针法诊断激光等离子体电子密度 |
4.2.1 莫尔偏折法 |
4.2.1.1 莫尔偏折仪工作原理 |
4.2.1.2 实验 |
4.2.2 条纹处理 |
4.2.2.1 去噪声 |
4.2.2.2 骨架提取 |
4.2.2.3 电子密度分布 |
4.2.3 干涉法简介 |
参考文献 |
5 总结 |
发表文章目录 |
致 谢 |
简 历 |
(10)X射线激光及其应用研究—探针法测量等离子体电子密度实验研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
目 录 |
绪 论 |
第1章 X射线激光及等离子体电子密度诊断的进展 |
1.1 X射线激光的发展 |
1.1.1 电子碰撞激发机制 |
1.1.2 三体复合机制 |
1.1.3 其它机制 |
1.2 X射线激光应用进展 |
1.3 激光等离子体电子密度诊断研究 |
1.3.1 光谱学诊断方法 |
1.3.1.1 特征线谱相对强度比方法 |
1.3.1.2 斯塔克效应 |
1.3.2 激光探针诊断方法 |
1.3.2.1 激光探针干涉法 |
1.3.2.2 激光探针偏转法 |
1.3.2.3 激光探针阴影法 |
第2章 电子碰撞激发X射线激光基本原理 |
2.1 引言 |
2.2 类镍离子的电子碰撞激发 |
2.2.1 电子碰撞激发基本原理 |
2.2.2 类镍离子的电子碰撞激发 |
2.3 X射线激光在等离子体中的传播 |
2.3.1 光线方程 |
2.3.2 数值模拟方法 |
2.3.2.1 爆炸薄膜靶 |
2.3.2.2 平面厚靶 |
2.4 X射线激光实验的一些问题 |
2.4.1 预主脉冲泵浦 |
2.4.2 线聚焦系统 |
2.4.3 双靶对接系统 |
2.5 探测系统 |
2.5.1 平焦场光栅谱仪 |
2.5.2 晶体谱仪 |
2.5.3 双狭缝相机 |
2.6 “神光Ⅱ”上进行X射线激光的实验方案 |
2.6.1 X射线激光实验方案 |
2.6.2 X射线激光增益系数测量 |
2.6.3 X射线激光的偏折角和发散角 |
2.6.4 估算出光总能量 |
2.6.5 相干性和脉冲宽度 |
2.7 小结 |
第3章 均匀线聚焦系统 |
3.1 线聚焦技术进展 |
3.1.1 单柱面透镜与非球面透镜系统 |
3.1.2 相对旋转负柱面透镜系统 |
3.1.3 离轴球面反射镜系统 |
3.1.4 柱面透镜列阵与非球面透镜系统 |
3.1.5 单柱面透镜与列阵光劈系统 |
3.2 柱面透镜列阵线聚焦系统原理 |
3.2.1 基本原理 |
3.2.2 不等宽单元列阵 |
3.2.3 多光束干涉与硬边衍射影响 |
3.3 “神光Ⅱ”特殊光束强度分布下的均匀线聚焦方案 |
3.3.1 “神光Ⅱ”光束强度分布及其对线聚焦的影响 |
3.3.2 柱面透镜阵列的改进设计 |
3.3.3 特殊的实验方案 |
3.4 可能改进的柱面透镜列阵系统 |
3.4.1 混合单元柱面透镜列阵 |
3.4.2 偏心单元柱面透镜列阵 |
3.4.3 准行波泵浦 |
3.5 小结 |
第4章 X射线激光作为探针探测激光等离子体电子密度 |
4.1 引言 |
4.2 X射线激光探针方法基本原理 |
4.2.1 激光探针方法测量等离子体电子密度信息 |
4.2.2 X射线激光用作探针光源 |
4.3 X射线激光应用于莫尔偏折法测量电子密度 |
4.3.1 摩尔偏折测量术基本原理 |
4.3.1.1 光栅自成像现象 |
4.3.1.2 摩尔条纹的产生 |
4.3.1.3 摩尔条纹测量光束偏折角 |
4.3.1.4 光束波面对摩尔条纹的影响 |
4.3.2 摩尔偏折仪设计 |
4.3.2.1 光栅的选择 |
4.3.2.2 双光栅匹配参数设计 |
4.3.2.3 偏折仪机械设计 |
4.3.2.4 偏折仪调节方法 |
4.3.3 莫尔偏折仪测量等离子体电子密度实验基本数据处理方法 |
4.3.3.1 打厚靶产生的近似一维膨胀的等离子体 |
4.3.3.2 打爆炸膜靶产生的近似径向对称膨胀的等离子体 |
4.3.4 摩尔偏折仪测量等离子体电子密度实验方案 |
4.3.4.1 实验设计的若干原则 |
4.3.4.2 实验的原理排布 |
4.3.4.3 “神光Ⅱ”X射线激光靶室中的实验光路排布 |
4.3.4.4 实验所需的元件说明 |
4.4 X射线激光应用于M-Z干涉法测量电子密度研究 |
4.4.1 M-Z干涉仪测量等离子体电子密度基本原理 |
4.4.2 M-Z干涉仪测量电子密度实验的基本数据处理方法 |
4.4.2.1 打厚靶产生的近似一维膨胀的等离子体 |
4.4.2.2 打爆炸膜靶产生的近似径向对称膨胀的等离子体 |
4.4.3 M-Z干涉仪测量等离子体电子密度实验方案 |
4.4.3.2 M-Z干涉仪实验的排布方案 |
4.5 X射线激光探针测量电子密度的其它途径 |
4.5.1 阴影、偏折方法 |
4.5.1.1 直接记录系统(阴影法) |
4.5.1.2 网格系统 |
4.5.2 干涉方法 |
4.5.2.1 M-Z干涉仪及其改进方案 |
4.5.2.2 其他干涉方案 |
4.6 小结 |
第5章 X射线激光及其应用演示实验与结果分析 |
5.1 实验综述 |
5.2 X射线激光出光实验 |
5.3 X射线激光应用演示 |
5.3.1 探针光源的强度 |
5.3.2 静态金属网成像 |
5.3.3 等离子体自发辐射成像 |
5.3.4 静态摩尔条纹 |
5.4 实验结果分析 |
5.4.1 线聚焦问题 |
5.4.2 靶的长短 |
5.4.3 滤片的使用 |
5.4.4 对接条件 |
5.5 今后实验的改进建议 |
第6章 总结 |
参考文献 |
致 谢 |
攻读硕士期间完成和发表的文章 |
简 历 |
四、用类氖锗X光激光实验检验理论模拟(论文参考文献)
- [1]毛细管放电等离子体状态研究及低气压X光激光输出[D]. 栾伯晗. 哈尔滨工业大学, 2007(05)
- [2]长波长激光驱动Ni-like Ag 13.9nm X射线激光的理论研究[J]. 张国平,张覃鑫,郑无敌. 强激光与粒子束, 2006(03)
- [3]掠入射较高功率密度驱动Ni-like AgX射线激光的理论研究[J]. 张国平,张覃鑫,郑无敌. 强激光与粒子束, 2006(02)
- [4]掠入射低功率密度驱动Ni-like AgX射线激光的理论研究[J]. 张国平,张覃鑫,郑无敌. 强激光与粒子束, 2005(12)
- [5]瞬态电子碰撞激发类氖锗19.6nm x光激光的研究[D]. 乔秀梅. 中国工程物理研究院, 2005(01)
- [6]30J能量驱动类镍银X光激光的理论研究[J]. 张国平,张覃鑫,郑无敌. 强激光与粒子束, 2004(11)
- [7]19.6nm波长类氖锗X光激光光源理论模拟[J]. 张国平,张覃鑫,郑无敌. 强激光与粒子束, 2004(02)
- [8]用类氖锗X光激光实验检验理论模拟[J]. 张国平,张覃鑫,郑无敌. 强激光与粒子束, 2004(01)
- [9]类镍银X光激光实验相关研究[D]. 王伟. 中国工程物理研究院, 2001(01)
- [10]X射线激光及其应用研究—探针法测量等离子体电子密度实验研究[D]. 王琛. 中国工程物理研究院北京研究生部, 2000(01)