高功率紫外超短脉冲激光

建立了国内第一台桌面高功率紫外超短脉冲激光系统。采用放电泵浦KrF准分子激光器、离轴放大技术 ,将能量 1mJ的 2 48nm紫外超短脉冲激光放大到 5 0mJ,利用棱镜对进行群速度色散补偿 ,将激光脉冲宽度由 42 0fs压缩到 2 2 0fs,用焦距为 40cm的透镜将放大后的超短脉冲激光聚焦到焦斑 5 μm ,功率密度达到 1 0 17W/cm2 。     

紫外超短激光驱动铜薄膜靶产生质子的实验研究

在中国原子能科学研究院的放电泵浦的紫外KrF超短脉冲激光放大装置上,开展了紫外超短脉冲激光与铜薄膜靶相互作用加速产生质子束的实验研究。紫外超短脉冲激光输出能量为30 mJ、波长为248 nm、脉冲宽度为500 fs,采用离轴抛物面镜聚焦获得激光聚焦功率密度为1.2×10¹⁷ W/cm²。激光以45°入射5 μm厚的铜薄膜靶,质子最大能量超过300 keV。紫外超短脉冲激光的高对比度和高吸收效率是紫外激光加速的优点。     

高功率KrF准分子激光及束靶相互作用研究进展

6束角多路高功率KrF系统经运行考验,对MOPA系统光学元件、激光开关、同步高压脉冲触发系统等影响系统稳定的因素进行了改进。经专家小组检查,实测电子束能量不稳定性小于5％,激光能量稳定性可达到5％～10％（每炮能量重复）。 用此系统的一束激光（30J/23ns）配合上海光机所进行了受激喇曼散射（SRS）实验,脉冲宽度压缩实验效率约为17％,脉宽压缩15倍。此外,在前端进行了受激布里渊散射（SBS）压缩脉宽研究工作。 进行了束靶作用初步实验,包括X射线针孔照像、离子飞行时间测量以及探测器（光电     

Anti-control and Control of Chaos for a Semiconductor Laser With External Optical Feedback

利用KrF气体激光器来放大紫外超短脉冲激光有很多优势，但也存在需解决的问题。KrF激光器的工作介质是非储能介质，用于放大超短脉冲激光则绝大部分上能态的储能没有被利用。要充分利用上能态的能量就必须采用多脉冲放大技术。本工作对紫外超短脉冲激光多脉冲放大过程进行研究。     

超短脉冲在电子束泵浦KrF激光器中多级放大研究

将紫外超短激光脉冲经过放电泵浦KrF激光放大器LLG50、“天光一号”电子束泵浦KrF激光预放大器和主放大器进行了3级放大,最终将1 mJ的超短脉冲激光放大到了8 J。建立了超短激光和ASE互相竞争放大的动态模型,分析了ASE对多级放大的影响,并提出了抑制ASE、提高放大效率的方法。 1     

“天光Ⅱ—A”强流脉冲加速器的重新恢复

“天光Ⅱ—A”强流脉冲加速器由20世纪90年代中国原子能科学研究院用自建的天光Ⅱ号强流脉冲加速器改建而成,过去主要用于电子束双向泵浦KrF准分子激光。2007年,由于实验室场地调整,该加速器被拆除。经中国原子能科学研究院统筹调整,该加速器于2008年在串列升级工程技术部重新安装。     

紫外激光荧光显微成像技术在光学薄膜损伤测试中的应用

光致荧光显微成像是观测电介质材料超微结构缺陷的有效手段。本工作研究利用KrF激光器照射光学器件表面激发的荧光成像探测光学元件薄膜激光损伤。建立了KrF激光的光致荧光成像系统,并用以进行了紫外光学镀膜损伤的现场测试。测试结果与采用Normaski显微镜的测试结果一致。     

SFEL电子枪

研制了一台用于自由电子激光用户装置（ＳＦＥＬ）的射频毫微秒脉冲电子枪，其脉中电流为１Ａ，脉冲宽度为１ｎｓ（半宽度－０．７ｎｓ），脉冲重复频率为４７６ＭＨｚ，采用会聚型Ｐｉｅｒｅｅ三枪电子枪，阳极电压１００ＫＶ《     

瞬态光栅衍射法紫外单次自相关仪的研究

为解决紫外超短脉冲激光测量中面临的问题,采用简并四波混频瞬态光栅衍射法,建立了紫外单次自相关仪。利用该仪器对掺钛蓝宝石激光的倍频光、三倍频光和KrF准分子激光进行了测量研究。结果表明:该仪器能实时、单次地获取激光的脉宽,并能实时显示脉宽的变化和波形的调制,其波长范围为248~400nm,时间范围为5ps。     

与ICF快点火相关的激光等离子体研究

高强度紫外飞秒激光作为ICF“快点火”的点火驱动器具有独特的优势。第一,紫外光具有更大的临界密度,产生超热电子区域更靠近燃料区,这就简化了所有与把能量输运到燃料区的物理过程;第二,按照超热电子温度Iλ2定标率,在“快点火”要求的强度下（1020w/cm2）,紫外光刚好能够产生可以与燃料区高效率耦合的超热电子温度（1MeV）;此外,紫外光具有更好的可聚焦性,在较低的能量下就可以达到要求的强度。目前,大多数关于紫外飞秒激光与固体靶相互作用的研究集中于吸收机制和软X射线方面,关于硬X射线和超热电子方面的研究非常缺乏。Teubner等利用K-α线谱方法研究了KrF激光在固体靶中的吸收和超热电子产生,Broughto和Fedosjevs等研究了脉冲宽度为1～100ps的KrF激光辐照固体靶产生     

电子束泵浦KrF激光器放大超短脉冲实验研究

近年来,超短脉冲激光及其与物质相互作用的研究已发展成为现代物理的一个最前沿领域。提高激光的能量和功率密度以开展强场物理的研究,需采用合适的技术路线进行超短脉冲激光的放大。电子束泵浦KrF激光器口径大、泵浦率高,可直接用于进行超短脉冲激光的放大,一方面可获得高的能量输出,另一方面技术路线简单,解决了传统CPA技术所需的大口径光栅等技术难点,非     

用饱和增益开关方法对“天光一号”进行脉宽压缩实验研究

目前“天光一号”前端输出脉宽约为23 ns,为适应将来ICF对入射激光的高功率要求,必须对其脉宽进行压缩。另外,目前“天光一号”正在用平滑光束进行物质状态方程的实验研究,实验要求作用于靶上的功率密度必须在1012 W/cm2以上,这也提出了必须对现有的脉冲宽度进行压缩的要求。我们采用了饱和增益开关的方法来实现对KrF准分子激光脉宽的压缩。其基本原理是将振荡腔产生的双程放大部分的非相干光束分成大小分别为0.01Is和Is(Is为放大腔的饱和光强)的两束光,强度小的一束先进入放大腔放大,此时由于是小信号,增益可达到约200倍。然后让强度大…     

电子束泵浦下KrF准分子反应动力学研究和能量沉积计算

研制了电子束泵浦KrF准分子激光动力学物理方案和程序。利用这程序研究了电子束泵浦下KrF上能级弛豫速率与最佳输出条件的关系。理论预期,在一定条件下,当激光流接近饱和流时,激光输出比例于弛豫速率。数字模拟表明:泵浦速率上升(或下降),比弛豫速率快时,激光输出功率也上升(或下降),获得了最佳化条件,以及最佳条件的泵浦功率,压力(5～6个大气压),和Kr,Ar,和F_2混合比的确定值。为研究能量沉积开发了SANDYL和IFS程序。这后边的程序是加磁场的,而前者未加磁场。用前边的程序研究了无磁场下柱形KrF激光器在几种不同气压下两种成分的能量沉积。结果指出,在相同条件下,加磁场的能量沉积比没加磁场的要大三倍多。     

电子束泵浦下KrF准分子反应动力学研究和能量沉积计算

研制了电子束泵浦KrF准分子激光动力学物理方案和程序。利用这程序研究了电子束泵浦下KrF上能级驰豫速率与最佳输出条件的关系。理论预期,在一定条件下,当激光流接近饱和流时,激光输出比例于驰豫速率。数字模拟表明:泵浦速率上升(或下降),比驰豫速率快时,激光输出功率也上升(或下降),获得了最佳化条件,以及最佳条件的泵浦功率,压力(5～6个大气压),和Kr,Ar,和F_2混合比的确定值。为研究能量沉积开发了SANDYL和ITS程序。这后边的程序是加磁场的,而前者未加磁场。用前边的程序研究了无磁场下柱形KrF激光器在几种不同气压下两种成分的能量沉积。结果指出,在相同条件下,加磁场的能量沉积比没加磁场的要大三倍多。     

400keV倍加器氘束脉冲化装置

文章叙述了400keV倍加器脉冲化装置,获得脉冲半宽度1 ns,平均流强4—6μA脉冲束。在两年的应用过程中,设备稳定可靠,并应用此装置完成了不少核物理工作。     

微秒级宽脉冲信号下能输出大于1.5 A线性电流的光电倍增管

测量了CHφT3型光电倍增管配上ST401塑料闪烁体,在波形半宽度约2400ns脉冲光源照射下的电流输出情况,还提供了该光电倍增管与对中子相对不灵敏的晶体CeF3组成探测器应用于宽脉冲γ辐射源测量得到的电流输出情况。结果表明,CHφT3型光电倍增管其饱和电流输出大于3．5A,最大线性电流大于1．5A,暗流小于10nA,是一种在微秒级宽脉冲信号下都可以输出大于1．5A线性电流的大电流光电倍增管,是在大动态范围脉冲测量中,使用多探测器量程衔接时降低不确定度的一种可选方法。     

紫外超短脉冲放大后的脉宽压缩

紫外超短脉冲在KrF准分子激光放大器中放大时,由于CaF2窗镜中的GVD效应与SPM效应的共同作用,对脉冲引入了啁啾,并且含有非线性啁啾,引起了脉宽的展宽,且限制了利用负线性啁啾补偿对脉宽的压缩,因此,需采取适当的方法对啁啾进行补偿,且进一步压缩脉宽。本实验采用熔石英体材料与     

9MeV无损探伤电子直线加速器用脉冲调制器研制

核技术所62室研制的脉冲调制器是9 MeV无损探伤电子直线加速器的重要组成部件之一,它的负载是MG5193型磁控管和电子枪。 其设计指标为:脉冲峰值电压,48 kV;脉冲峰值电流,110 A;电子枪脉冲峰值电压,10.6 kV(1档),11.3 kV(2档);电子枪脉冲峰值电流,500 mA;脉冲半宽度(71%) ,4.2 m     

脉冲X光机的光源特性参数研究

采用模拟计算和实验测量相结合的方法对瑞典Scandiflash AB公司的脉冲X光机的光源特性参数进行详细研究。基于MCNP5编写蒙特卡罗程序对脉冲X光机的二极管进行建模,并模拟计算X射线的能谱分布;采用热释光剂量计对X光源的剂量进行监测,获得了单个阳极丝寿命期内的剂量数据;用闪烁探测器对脉冲X光机产生的X射线进行测量,获得了X光源的强度分布、脉冲半宽度、抖动规律等。     

在强场中产生相干高次谐波的真空紫外～软X射线源的进展评述

评述了用不同的激光系统在强场中获得高次谐波的最近进展,研究了激光脉冲宽度、激光波长(从近红外到紫外波段)和原子系统对产生的光子数和得到的最大能量的影响,产生的谐波强烈地与聚焦条件相关。基于不同文献的试验结果,完成了特征谐波分布的讨