Author Affiliations
Abstract
1 上海激光等离子体研究所, 上海 201800
2 北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100088
3 上海光学精密机械研究所, 上海 201800
4 上海市同济大学物理系, 上海 200092
5 长春光学精密机械研究所应光室, 长春 130022
The interferometry with an X-ray laser as probe is an important tool of diagnosing the electron density of a high temperature and dense plasma. A successful experiment of diagnosing the density of a CH plasma was demonstrated by using a Ni-like Ag X-ray laser as a probe and a Mach-Zehnder interferometer as instrument under the Shenguang II laser facility. The legible interferogram indicating the information of electron density was obtained.
等离子体电子密度诊断 X射线激光 马赫-曾德尔干涉仪 diagnoses of plasma electron density X-ray laser Mach-Zehnder interferometer Collection Of theses on high power laser and plasma physics
2005, 3(1): 115
1 北京应用物理与计算数学研究所,北京,100088
2 哈尔滨工业大学理学院,黑龙江,哈尔滨,150001
3 中国原子能科学研究院,北京,102413
利用哈尔滨工业大学的毛细管放电装置的放电参数,对放电过程中毛细管内初始氩气密度的变化对等离子体状态和类氖氩离子3p-3s跃迁线的增益系统的影响进行了全过程的理论模拟计算.给出了毛细管放电中等离子体状态和增益系数的空间分布的时间演变过程.理论计算表明能够出现增益的密度范围比较宽,这对于实验是有利的.现有放电参数下,选取初始氩气密度在气压为40～80 Pa情况对获取好的实现结果是比较理想的.
初始密度 毛细管放电 等离子体状态 增益系数 Initial density Capillary discharge Plasma condition Gain coeffienent 强激光与粒子束
2005, 17(10): 1441
1 北京应用物理与计算数学研究所,北京,100088
2 中国原子能科学研究院,北京,102413
3 哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家重点实验室,黑龙江,哈尔滨,150001
以哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家重点实验室中的Marx发生器的放电脉冲波形为基础,理论上模拟计算了在不同放电参数下充氩气的毛细管放电产生的等离子体状态和类氖氩离子3p-3s跃迁线的增益系数的时空演变过程.中心模型中,选取内径为3.1 mm的陶瓷毛细管并充入初始密度为1.07×10-6g·cm-3的氩气,电流脉冲峰值为27.81 kA,脉冲宽度为61.4 ns.改变放电参数进行模拟,结果表明:上升前沿越陡,则增益系数越大,电流脉冲上升时间在20～40 ns,电流峰值在25～40 kA,电流脉冲宽度在50～70 ns范围内,毛细管放电产生的等离子体状态比较理想,可获得较高的增益系数.
毛细管放电 上升时间 电流脉冲峰值 脉冲宽度 软X射线激光 Capillary discharge Rise time Peak of current pulse Pulse width Soft X-ray laser
1 北京应用物理与计算数学研究所,北京100088
2 中国科学院,上海光学精密机械研究所,上海,201800
用数值模拟程序计算了脉宽1.5ps预脉冲和主脉冲激光,经1.2ns的时间延迟先后泵浦喷射的密度为6.632×10-3g/cm3的氩气柱,以获得高增益的类氖离子电子碰撞激发3p-3s跃迁激光的可能性。结果表明:在等离子体中能够形成宽的类氖离子丰度大于50%的区域,并且具有大于1020cm-3的自由电子密度。主脉冲到达之后迅速加热自由电子,高密度的自由电子与类氖离子碰撞激发形成具有很高增益系数的增益区,增益区的半高宽度大约100μm,一维理论计算的增益系数为200～300cm-1,持续时间大约相当于泵浦激光的时间宽度,在1～2ps之间.
预主脉冲 类氖氩离子 X射线激光 Prepulsed and mainpulse Neon-like ions X-ray laser
为研究毛细管放电X光激光中预脉冲放电对增益的影响,用简化的XDCH程序,模拟计算了聚乙烯毛细管充Ar气、2μs脉宽的预脉冲放电过程,把预放电之后的等离子体温度、密度和电离度作为初始条件,输入XDCH程序,进行40kA典型主脉冲放电的计算模拟,给出了一些典型预放电幅度下的增益和电子密度分布情况.比较分析的结果发现,对2μs脉宽的预脉冲,100A的电流将得到较好的增益,并且预言激光线时间谱可能出现双峰结构,空间谱会出现环状结构.
毛细管放电 类Ne氩X光激光 预脉冲 增益系数 Capillary discharge Ne-like Ar X-ray laser Pre-pulse Gain coefficient 强激光与粒子束
2004, 16(12): 1545
1 哈尔滨工业大学光电子技术研究所, 哈尔滨 150001
2 北京应用物理与计算数学研究所， 北京 100088
利用北京计算数学与物理研究所编制的一维磁流体力学程序对毛细管放电条件下类氖氩等离子体进行了计算,给出了等离子体半径、电子、离子温度和密度等参数随时间的变化情况;并根据Cowan程序对类氖-氩原子参数的计算结果,讨论了在毛细管放电类氖氩等离子体中形成粒子数反转的可能性,以及光线在毛细管传播、放大的可能性.
毛细管放电 类氖氩离子 原子参数 X射线激光
1 哈尔滨工业大学光电子技术研究所可调谐激光技术国家级重点实验室,黑龙江哈尔滨,150001
2 北京应用物理与计算数学研究所,北京,100088
以类氖-氩离子跃迁线为例,应用一维的Lagrangian程序--XDCH研究了毛细管放电碰撞机制激励软X光激光的物理机制;对等离子体的Z-箍缩过程和46.9 nm谱线产生增益的条件进行了讨论;并分析了毛细管放电装置中产生软X激光的可能性.
毛细管放电 碰撞机制 Z箍缩
利用与全时间相关速率方程组相耦合的一维辐射磁流体力学程序,对类氖氩毛细管放电产生X光激光全过程进行了数值模拟,并根据模拟结果,深入细致地分析了产生46.9nm激光线的增益过程,指出其较高的增益来自类Ne离子的高布居和电子温度密度瞬变,这与稳态时的低增益情况很不一样,通过原子动力学层次的分析,对实验提出了一些有益的建议.
毛细管放电 类氖氩X射线激光 准稳态增益 capillary discharge Ne-like Ar X-ray laser quasi-static-state gain
对线极化超短脉冲强场电离进行了回顾和分析。对不同参数的超短脉冲、线极化强激光与轻元素气体靶相互作用产生的等离子体中电子剩余能进行了解析和粒子模拟数值计算。考虑到强场线极化光产生的等离子体的高电离度和低电子温度的特点,采用了有别于通常计算逆轫致吸收的方法,用零温度近似计算逆轫致效应。模拟过程中还考虑了纵向电场效应。给出了强场线极化光与氦和氖元素气态靶相互作用的理论计算结果和相应的结论。
光场电离 线极化 阈上电离 逆轫致 optical field ionization linear polarized light above-threshold-ionization inverse bremmsstrahlung
北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100088
采用放大自发辐射(ASE)模型，利用快速傅里叶变换(FFT)解傍轴波动方程，考虑衍射、折射和增益饱和，编制了X射线激光在多靶中传播与放大的波动光学程序XWAVE，给出了X射线激光的空间分布、角分布和空间相干性的结果。计算结果与多靶实验所给出的增益系数和发散角结果相符合。
放大自发辐射 X射线激光 传播与放大 相干性
