1 四川理工学院 理学院， 四川 自贡 643000
2 辽宁医学院 物理教研室， 辽宁 锦州 121004
3 成都医学院 物理教研室， 四川 成都 610500
4 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心， 四川 绵阳 621900
在超短超强激光装置SILEX-Ⅰ上,利用HD810辐射变色膜在靶背法线方向测量了质子产额及空间分布。测量结果显示: 光学密度与质子流量密切相关，光学密度越大，质子流量就越大; 当C8H8厚度相同，Cu厚度增加时，质子产额随辐射变色膜的光学密度平均值减小而减小; 当靶相同，激光功率密度越小时，光学密度平均值就越小，则质子产额也越小; 实验中还得到了质子呈环状、成丝和圆盘状结构的空间分布，该空间分布的大小与激光焦斑大小无关。
飞秒激光 质子产额 空间分布 光学密度 辐射变色膜 femtosecond laser yield of protons spatial distributions optic density radiochromic film 强激光与粒子束
2012, 24(12): 2837
1 成都医学院 物理教研室， 成都 610083
2 云南思茅师范高等专科学校 计科系， 云南 普洱 665000
3 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心， 四川 绵阳 621900
为了探索渡越辐射（TR）的时间特性，在100 TW掺钛蓝宝石飞秒激光器上利用光学条纹相机，在靶背表面法线方向测量了TR时间分辨成像光斑。实验测量结果显示：TR时间分辨成像光斑呈长条状，而辐射区域有发散角、有光强分布。 TR信号强而快，持续时间短，为ps量级，最先到达屏幕上。其他成分光辐射信号弱而慢，持续时间长，为ns量级，最后到达屏幕上。TR的时间特性能为鉴别和判断TR信号提供了新的依据。
飞秒激光 光辐射 光学条纹相机 渡越辐射 时间特性 femtosecond laser optical radiation optical streak camera transition radiation time characteristic
1 成都医学院 物理教研室,成都 610083
2 辽宁医学院 物理教研室,辽宁 锦州 121000
3 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心,四川 绵阳 621900
在超强脉冲激光与固体靶相互作用中,利用光学CCD相机和光学多道分析仪,分别在固体薄膜靶背表面法线方向测量了渡越辐射(TR)积分成像图案和光谱。测量结果显示:TR空间分布图案呈圆环状,而辐射区域有发散角和光强分布;TR光谱在800 nm附近出现尖峰,是激光的基频波,这一现象归因于超热电子束在输运的过程中产生的微束团而引起的相干渡越辐射;如果考虑超热电子的产生和加热机制,共振吸收和真空加热对超热电子都有贡献,其中占主导地位的加热机制则是共振吸收对电子的加热。
超强脉冲激光 渡越辐射 相干渡越辐射 共振吸收 ulintencity pulse laser transition radiation coherent transition radiation resonance absorption
1 成都医学院,物理教研室,成都,610083
2 中国工程物理研究院,激光聚变研究中心,四川,绵阳,621900
3 四川大学,原子分子物理研究所,成都,610065
实验研究了在100 TW掺钛宝石超短超强脉冲激光装置上完成的飞秒激光-固体靶相互作用中超热电子的输运特性,获得了超热电子的能谱、产额、注量及超热电子在靶内输运能量沉积范围.测量结果表明:超热电子的注量和总能量随靶厚度的增加而减少,超热电子约80%的能量主要沉积在靶内的前约一个激光脉冲宽度的范围内,且能量沉积范围随激光脉冲宽度的增加而增加,这主要是静电场的影响所致.
飞秒激光 超热电子 输运特性 能量沉积 静电场
1 成都医学院物理教研室, 四川 成都 610083
2 中国工程物理研究院激光聚变研究中心,四川 绵阳 621900
在飞秒激光与固体靶相互作用中,利用光学CCD相机和光学多道分析仪(OMA),分别在固体薄膜靶背表面法线方向测量了渡越辐射(TR)积分成像图案和渡越辐射光谱。测量结果显示,渡越辐射光斑呈现圆盘状结构,在圆盘中明亮而强的光信号呈局部化分布,并且有分离的光斑出现。该现象表明,超热电子在输运过程中存在成丝效应,引起严重的不稳定性; 渡越辐射光谱在800 nm附近出现了尖峰,是基频波(ω0),并且光谱向红光方向移动; 基频波产生的原因归结于超热电子束在传输过程中产生的微束团而引起的相干渡越辐射(CTR); 光谱红移的原因是由于等离子体临界面的迅速膨胀所致; 渡越辐射光强随靶厚度的增加而减小。
飞秒激光 超热电子束 渡越辐射 相干渡越辐射 不稳定性 红移
1 成都医学院物理教研室, 四川 成都 610083
2 中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
在100 TW超短脉冲钛宝石激光装置上完成了飞秒激光-固体靶相互作用中超热电子的产生及输运特性的实验研究。获得了超热电子的能谱、产额、注量和总能量。结果表明,随着功率密度的增加,靶前法线方向的超热电子更容易产生;超热电子的注量和总能量随靶厚度的增加而减少。超热电子约80%的能量主要沉积在靶内的前10 μm,分析表明,这主要是静电场的影响所致。
超快光学 飞秒激光 超热电子 输运 能量沉积 静电场
1 成都医学院,物理教研室,成都,610081
2 中国工程物理研究院,激光聚变研究中心,四川,绵阳,621900
为了探索超热电子束的传输特性,利用光学CCD相机在靶背法线方向测量了光学渡越辐射积分成像图案.实验在100 TW掺钛蓝宝石激光器上进行,飞秒激光与固体靶作用后,靶表面发光信号由空间分辨装置聚焦成像并引到CCD狭缝上.在厚度为20 μm的Ta靶背表面观测到渡越辐射光斑呈现较平滑的圆形结构,而且中心亮度高于周围,这包含了非相干与相干渡越辐射的成分,与理论模拟结果接近;在厚度为100 μm的Ta靶背表面观测到渡越辐射光斑呈现出星状结构,光斑较小,与高能质子发射出现的星状结构极其相似;在复合靶背表面观测到渡越辐射光斑虽然也呈现大致的圆形结构,但光斑较大,而且极不均匀,中间有很明显的光斑分裂.
渡越辐射 超热电子束 传输特性 飞秒激光
1 四川大学,原子分子物理研究所,成都,610065
2 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级重点实验室,四川,绵阳,621900
3
介绍了单光子计数型CCD的工作原理.实验选择参数准确的X射线放射源前向辐照CCD的像元面,计数由此产生;通过积分获得X射线的强度分布,在CCD处于单光子计数状态下,扣除本底信号,得到该型CCD产生一个计数所需的光子能量,约6.453 eV.标定了该型CCD的探测效率.结果表明:在单光子计数型CCD的有效能区内,对于不同能量的入射光子,其探测效率不同,在5.3 keV处获得最高探测效率66%;随着能量的增大,探测效率降低.标定结果可为激光等离子体研究中定量测量X射线光谱提供实验参考.
能量响应 探测效率 标定 X射线 CCD
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 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
利用OMA光学多道分析谱仪,分别在激光镜反方向和接近靶面法线方向测量了2倍频谐波的精细结构.在激光功率密度为5×1017W/cm2的条件下,通过散射光2倍频谐波谱的精细结构,回推出激光与等离子体相互作用中产生的自生磁场达100T量级.
自生磁场 OMA谱仪 2倍频谐波 飞秒激光等离子体 Spontaneous magnetic field OMA spectrometry 2 doubling harmonics Femtosecond laser-plasma
