1 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院 等离子体物理国家重点实验室, 四川 绵阳 621900
3 中国工程物理研究院 研究生部, 四川 绵阳 621900
利用串列静电加速器产生的5~9 MeV的质子束对HD-810型辐射变色膜片（RCF）进行了标定。用分光光度计和普通的商用平板扫描仪对辐照后的RCF透过率进行了测量，得到了光学密度变化随RCF灵敏层吸收剂量的变化曲线。标定实验结果表明:在一定的吸收剂量范围内,RCF的光学密度变化与RCF灵敏层中吸收剂量成线性关系，并且与质子能量无关。测量光学密度所用光源的波长对线性范围的大小有较大影响，绿光(532 nm)比红光(670 nm)有更大的剂量探测范围。
辐射变色膜片 光学密度 吸收剂量 剂量响应 标定 radiochromic film optical density absorption dose dose response calibration
1 内江师范学院 物理与电子信息工程学院， 四川 内江 641112
2 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心， 四川 绵阳 621900
采用LiF探测器堆测量了飞秒激光-薄膜靶相互作用中超热电子产生的剂量。根据电子在LiF中的质量碰撞阻止本领，理论上计算出了超热电子的能量分布；在相同实验条件下，数值模拟结果与实验测量结果较好地一致，证明了实验测量的可靠性。理论分析显示，共振吸收是激光-薄膜靶相互作用中电子加速的主要机制。
超热电子 能量分布 实验 模拟 hot electron energy distribution experiment simulation
中国工程物理研究院激光聚变研究中心， 四川 绵阳 621900
对神光Ⅲ原型复杂激光光路条件下的背反诊断系统进行了光路改造优化设计。引进菲涅耳透镜和采用真空空间滤波方式，对激光打靶光路终端光学组件中镜片反射的杂散光与非线性效应导致的背反信号进行空间分离，解决了杂散光与非线性散射光同光轴问题。并在神光Ⅲ原型装置上进行了全孔径背反系统实验验证，为激光靶耦合能量平衡精密诊断提供了可能条件和重要参考。
光学设计 全孔径背反 菲涅耳透镜 能量平衡 非线性 受激拉曼散射 受激布里渊散射
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 高温高密度等离子体物理国防科技重点实验室, 四川 绵阳 621900
开展超短超强激光与次稠密等离子体相互作用实验, 采用探针光对激光等离子体相互作用区域进行阴影成像, 研究了不同激光功率与临界功率比值及不同激光脉冲长度与等离子体波波长比值下的激光在次稠密等离子体中的自聚焦传输。结果表明:相对论效应是超短脉冲在次稠密等离子体中的主要自聚焦机制, 激光功率与临界功率比值是影响超短脉冲在次稠密等离子体中形成自聚焦的关键条件。
超短超强激光 次稠密等离子体 相对论效应 自聚焦 ultra-short ultra-intense laser under-dense plasmas relativistic effect self-focusing 强激光与粒子束
2010, 22(12): 2911
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 高温高密度等离子体物理国家重点实验室, 四川 绵阳 621900
介绍了神光Ⅱ装置激光黑腔靶实验中全孔径背反系统的工作原理, 分析了激光靶耦合背反系统对散射光的收集情况, 发现打靶产生的散射光完全进入背反收光系统, 同时, 8路激光对穿打靶时全孔径背反系统中存在杂散背景光。采用场图感光纸结合滤光片的方式对杂散背景光成分进行了分析, 结果表明, 杂散光的成分为打靶激光倍频过程中剩余的部分二倍频和基频光。在北4路激光注入打靶时, 用南4路全孔径背反系统的能量测量系统对南4路背反系统中的杂散光进行了监测, 显示杂散光对背反系统SRS能量测量的影响约为15%。
激光等离子体 散射光 能量平衡 受激Raman散射 黑腔 耦合效率 laser plasma scattering light energy balance stimulated Raman scattering hohlraum coupling efficiency 强激光与粒子束
2010, 22(11): 2603
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 高温高密度等离子体物理国家重点实验室, 四川 绵阳 621900
采用光学多道谱仪和光学条纹相机耦合，组成时间分辨的Raman散射光谱测量系统，可实现05 nm的光谱分辨和好于10 ps的时间分辨。采用该测量系统，在神光Ⅱ装置上开展了脉宽1 ns、波长351 nm的激光与两种不同尺寸柱腔靶相互作用的物理实验，获得了时间分辨的SRS光谱实验结果。研究表明，SRS光谱在时间上相对于入射激光有一定的延迟，腔靶尺寸减小时，延迟时间随之减小。通过长、短波截止波长分析电子密度方法，计算得出了Ⅰ型和Ⅱ型腔靶SRS散射光最短波长光谱发生的密度区分别为0.069nc和0.027nc。
激光等离子体 受激Raman散射 腔靶 电子数密度 laser-produced plasma stimulated Raman scattering hohlraum electron density
1 内江师范学院,物理系,四川,内江,641112
2 中国工程物理研究院,激光聚变研究中心,四川,绵阳621900
采用不同量程的电子谱仪与LiF热释光探测器相配合,测量了飞秒激光-等离子体相互作用中产生的快电子能量分布.结果显示快电子能量分布的一致性和多个重要特征与国外同类实验和计算机模拟结果相似.快电子能谱在低能处产生凹陷是由于冷电子的回流产生的;几种加速机制共同作用是能谱在100～350 keV范围内出现平台的原因;快电子的有效温度较好地满足共振吸收的温度定标律是由于反射激光加速与共振吸收机制均是通过朗道阻尼或波破对电子进行加速的.
飞秒激光 快电子 能量分布 加速机制 有效温度
1 四川大学原子分子物理研究所,四川,成都,610065
2 中国工程物理研究院激光聚变研究中心,四川,绵阳,621900
为了探索超热电子的加热机制,利用光学CCD相机和OMA光学多道分析仪,分别在靶背法线方向测量了光学渡越辐射(OTR)积分成像图案和光谱.实验在100 TW掺钛蓝宝石激光器上进行,飞秒激光与铜膜靶作用后,靶表面发光信号由空间分辨装置聚焦成像并引到CCD或OMA谱仪的狭缝上.测得的积分成像图案呈圆环状,光斑形成区域直径约为225 μm,在圆环边缘附近出现局部化明亮光信号,该现象表明,超热电子在传输的过程中存在成丝效应,其分布也不均匀.光谱在300～500 nm之间出现一系列非周期锐利尖峰,在400 nm(2ω0)附近出现的尖峰应归因于v×B加热机制产生的超热电子引起的相干渡越辐射(CTR).
光学渡越辐射 超热电子 成丝效应 v×B加热机制 想干渡越辐射 Optical transition radiation Hot electron Filament effect v×B acceleration mechanism Coherent transition radiation
1 中国工程物理研究院,激光聚变研究中心,四川,绵阳,621900
2 内江师范学院,物理系,四川,内江,641112
在激光能量130 mJ(靶面),脉宽60 fs,波长800 nm,对比度1∶10-6,激光与靶法线成45°夹角,P偏振,靶面激光峰值功率密度约为7.0×1017 W·cm-2,无预脉冲的条件下,采用电子谱仪与经γ标准源标定的LiF热释光探测器(TLD)相配合,测量了飞秒激光-薄膜靶相互作用中产生的超热电子能谱.根据所测的能谱,推算出超热电子的产额和激光能量转化为超热电子能量的效率,在靶法线方向分别为1.19×1010/sr和4.55%/sr,在激光反射方向分别为1.83×109/sr和0.76%/sr.结果显示,不同方向的超热电子产额和激光转化效率有所不同,原因在于激光-等离子体相互作用产生的超热电子构成各向异性的分布.
飞秒激光 薄膜靶 超热电子 能谱 产额 转化效率 Femtosecond laser Foil target Hot electron Energy spectrum Yield Conversion efficiency
1 中国工程物理研究院,激光聚变研究中心,四川,绵阳621900
2 四川大学,原子分子物理研究所,四川,成都,610065
介绍了利用3TW/60fs钛宝石超短超强激光与20μm铜薄膜靶相互作用的实验.实验观测到质子束的角分布随激光功率密度有所变化.在较高的功率密度(～1×1018W/cm2)时,观测到环状的质子束分布,发散角较大.在较低的激光功率密度(～2×1017W/cm2)时,质子束发散角减小,质子束出现成丝现象.质子束的角分布实际上反映了从靶前输运到靶背的超热电子电流横向分布.在输运过程中,由于Weibel不稳定性会使超热电子电流出现空心化并最后破裂成丝.
超短超强激光 质子加速 成丝 Ultra-short and ultra-intense laser Proton emission Filament
