微微秒X射线等离子体辐射的测定

借助高速X射线图象变换照相机，已经直接测得X射线激光等离子体辐射。这种照相机以单帧方式运转，其曝光时间范围为5毫微秒到0.6微秒，以条纹方式运转时，条纹速度为5×10⁹到5×10²厘米/秒。条纹方式的时间分辨率的计算值大约是5微微秒。使10微微秒、1~2焦耳的激光脉冲聚焦在置于真空室中的钛靶上，得到了等离子体。记录到的X射线脉冲的半宽度变化范围为30~60微微秒。     

对热核聚变靶进行球形加热的12路大功率激光装置“Deifin”

本文描述了对热核聚变靶进行高温球形加热的12路大功率激光装置“Delfin”。装置包括具有最终的光能量1万焦耳、光脉冲持续时间10^-10~10^-9秒和辐射的发散度约5×10^-4弧度的钕玻璃激光系统，用于激光辐射和等离子体相互作用的真空室，以及研究激光参量和等离子体参量的一套诊断系统。激光系统的光学方案和结构特色正在考虑。分析了不同的辐射聚焦方案，描述了照射靶的高度球对称“Delfin”聚焦系统，这种系统允许在靶面达到的最大通量密度为10¹⁵瓦/厘米²。激光等离子体研究的一些最重要问题和解决这些问题的一般诊断法正在考虑。     

核聚变研究（续)

与托卡马克为代表的以低密度等离子体为对象的“磁约束”方式相比，采用髙密度等离子体的“惯性约束”方式进行核聚变研究，在最近二、三年间有显著的发展，其代表性的方式是激光核聚变。用大功率激光照射到球形的氘-氚靶上进行加热，从表面喷出球对称的等离子体，其反作用压缩靶球中心部分。产生相当于固体密度10³~10⁴倍的超高密度等离子体。结果在中心达到核聚变温度，在小于10^-9秒的短时间内产生为激光能量100倍以上的热核聚变能量。     

等离子体密度为个1025/厘米3

在第八次国际量子电子学会议以后一周左右，KMS公司报告了激光核聚变研究的新进展。1974年5月1日下午4时30分，KMS公司用汝玻璃激光加热压缩氘小丸时，观测到核聚变所产生的中子。估计等离子体密度为10²⁵个/厘米²,粒子的 平均能量为1千电子伏。此外月3日和9日，使用掺有氚的小丸，以较弱的激光也得到了同样的结果。这表明KMS公司已进入使用氚的阶段。     

CO2激光产生的等离子体的X射线发射

一台0.3千兆瓦、60亳微秒横向激励大气压CO2激光器被用来在固体碳靶上产生等离子体。研究了在4×10¹¹瓦/厘米2激光作用下的等离子体的X射线发射，研究表明存在着等效温度约为2千电子伏的高能电子成分。     

短脉冲激光加热的等离子体实验

研究了时间整形的高强度激光辐射与轻元素制成的球形靶之间的相互作用。同时测得了激光等离子体电子温度,带电粒子分布、被吸收的能量、中子产额、后向散射光的强度及光谱。使100微微秒的宽激光脉冲聚焦在直径为150~200微米的LiD和C36D74靶上,强度达到3×10¹⁵~2×10¹⁶瓦/厘米2,这时获得的等离子体电子温度高达1.2千电子伏,靶的中子产额为4×l0⁴。吸收可能由反韧致辐射引起,发现参量不稳定性没有多大贡献。后向反射到频谱分量ωL,(3/2)ωL和2ωL的入射激光能不超过百分之十。     

激光和材料的相互作用

本文着重介绍激光和材料相互作用的物理过程，诸如激光和材料的耦合，气体动力学和相互作用过程的力学效应。所涉及的光强在10⁵瓦/厘米²到10¹⁰瓦/厘米²的功率密度范围。材料是不透明的。激光波长是1.06微米和10.6微米。     

激光火焰的磁场

根据激光热核聚变计划进行的强电磁辐射与物质间相互作用的研究发现，激光火焰——在激光辐射作用下在靶表面产生的闪光——可作为强磁场源。例如，当激光辐射通量为10¹³~10¹⁴瓦/厘米2时，磁场达1兆高斯。这样的磁场也会影响激光火焰等离子体内的过程，从而使研究工作与解释工作大大复杂化了。     

大功率激光装置及其对等离子体高温加热效率的研究

本文描述了一种高温加热固体靶的激先实验装置。这种钕玻璃器件的输出能量为600~1300焦耳,其脉冲持续时间在2~16毫微秒之间可调,为了使光脉冲成形,采用了电光开关,电光开关由激光触发的放电器来控制。辐射在输出端上的对比度为~10⁷。辐射亮度为3×10¹⁶瓦/厘米²·球面度。靶上光束的平均密度为10¹⁶瓦/厘米²。当脉冲宽度变窄时,激光器的最佳输出能量有所减少,实现了加热球形聚乙烯靶的初步实验。利用红宝石激光的高速照相系统对加热等离子体进行了诊断。由于气体中靶的扩散,产生了球形冲击波,按照沖击波运动的速度,就能测定等离子体所吸收的能量,在我们的实验中,2毫微秒持续期内吸收的能量约300焦耳。文章的结尾讨论了结果,展望了未来的发展。     

激光烧蚀平面碳靶的等离子体形态演化

激光等离子体推进是未来航空航天领域极具应用前景的前沿技术之一,而激光等离子体的形态演化成为激光等离子体冲击波推进的必要条件。本文基于激光等离子体形成的基本理论,模拟了激光碳等离子体的形态参数。之后利用波长为1.064μm、脉宽约10 ns的Nd∶YAG激光器等设备研究了不同激光功率密度下碳等离子体的形态参数,测量数据证实了理论结果。此外,由彩色数字摄像机拍摄的图像表明,当激光器的工作电压从700 V上升到1100 V时,观察到激光碳等离子体从发育不全到充分发育,再到发育过度的演化过程。因此,激光碳等离子体充分发育的条件是：激光器的工作电压调节到850 V,平均输出能量达157.1mJ,功率密度为4.45×10⁹ W/cm²。因等离子体的发育程度关系到激光等离子体冲击波的传播及作用,其研究成为激光等离子体冲击波推进的重要环节。     

高真空激光等离子体的同步移相干涉诊断及仿真

为了解决在高真空环境下,等离子体膨胀迅速、外围羽流引起的条纹偏移小、单幅干涉条纹图难以检出的问题,采用同步移相干涉测试技术得到了1.333×10^-4 Pa和1.333×10^-3 Pa真空度下激光诱导铝等离子体电子密度分布;同时采用2维轴对称流体动力学模型,对高真空环境下激光诱导等离子体的膨胀过程进行了数值仿真,得到了电子密度的2维分布,并分析了数值仿真结果存在偏差的原因及改进方法。结果表明,等离子体的中心电子密度在50 ns时下降至1.4×10²⁰ cm^-3;数值仿真结果与实验结果吻合较好,验证了模型的正确性。该研究为高真空下激光等离子体的研究提供了一定的参考。     

激光加热等离子体的条件

本文讨论了用激光对小体积等离子体进行快速脉沖加热时所发生的各种过程;估计了将氫等离子体加热至10⁶~10⁷度时所需的激光脉沖功率和持续时间。     

钝化处理对Al2O3/InP MOS电容界面特性的影响

制备了Al/Al_2O_3/InP金属氧化物半导体(MOS)电容,分别采用氮等离子体钝化工艺和硫钝化工艺处理InP表面。研究了在150、200和300 K温度下样品的界面特性和漏电特性。实验结果表明,硫钝化工艺能够有效地降低快界面态,在150 K下测试得到最小界面态密度为1.6×10¹⁰ cm^-2·eV^-1。与硫钝化工艺对比,随测试温度升高,氮等离子体钝化工艺可以有效减少边界陷阱,边界陷阱密度从1.1×10¹² cm^-2·V^-1降低至5.9×10¹¹ cm^-2·V^-1,同时减少了陷阱辅助隧穿电流。氮等离子体钝化工艺和硫钝化工艺分别在降低边界陷阱和快界面态方面有一定优势,为改善器件界面的可靠性提供了依据。     

磁场使He-Ne束的频率稳定到2/1010

最新的磁场技术能使He-Ne激光的频率稳定到其原子谱线中心,精度在2/10¹⁰以内。这种方法适用于其他气体激光器,使满足稳频运应用的需要。     

激光增强电镀和无掩模图形制作

无掩模电镀已经通过一种新技术途径实现了，这种新技术使用连续波或脉冲激光器，让激光聚焦在电镀槽中的某个电极上。在光功率密度约为10⁴瓦/厘米²时，阴极上吸光区域里电镀增强速皮约达10³倍。激光扫描沿扫描轨迹产生一个电镀图形。一种基于对流质量传递的定性理论被用来解释这些结果。     

用运动的等离子体作红宝石激光器的折射Q开关

借助于等离子体对红宝石激光器调在一电磁激波管内产生了密度达10¹⁸厘米-3的等离体。反射等离子体产生的密度梯度很大，足以引起激光光束显著折射。当等离子体注入腔内时，起初未对准的激光腔达到完全对准。     

激光器的核反应泵浦法的现状

本文扼要地论述了在1964~1973年这九年期间发表的有关利用通过放电或不通过放电的核反应（核泵浦激光器或直接核泵浦激光器）,作激光器泵浦的诸方法的实验和理论研究。在许多业已发表的实验工作中,10B(n,a)7Li和3He(n,p)3H已被用作具有10⁸~10¹⁷中子/厘米²·秒中子通量的高能重粒子源。大部分理论工作集中在情性气体或CO2激光的阈值中子通量条件的计算上。对于10B,阈值估计是在1.2×10⁹~10¹⁸中子/厘米²·秒的范围内。理论模型是由Guyot等提出的,他们预言了在核反应生成的情性气体等离子体中亚稳密度的性能。作者现在正和Shipman—起共同着手从事在利用组合的玻耳兹曼-福克-普朗克方程的核泵浦激光器中电子能量分布函数的研究。     

产生10毫微秒CO2激光脉冲的简单的新方法

对许多研究工作来说,在10微米附近的红外区，需要峰值功率仅几千瓦，简单的转镜调Q开关低气压CO2激光器就是最合适的器件。这种激光器的脉冲有高稳定性和10²~10³次/秒的重复率,但对大量的快速过程研究来说,它的几百毫微秒脉冲宽度(半极大全宽度）是不合适的。本通讯描述用特种转镜技术把CO2激光脉宽缩短到10毫微秒的新而简单的方法。我们的方法是基于法布里-珀罗干涉仪的快速调谐与转镜Q开关激光器的同步处理。     

用巨脉冲激光产生等离子体

本文给出了使用功率为10¹⁰瓦之数量级的激光脉沖射在尺寸为10^-2厘米的液体或固体靶上,产生温度范围为几百电子仗特的热等离子体的有关计算。等离子体温度在很大程度上受其迅速膨胀及冷却的限制。这使绝大部分作为所需要的膨胀能量转换。这种所需要的膨胀能可以达到千电子仗特/离子。如果能在磁场中俘获膨胀的等离子体,而且可使其有規则的运动转变为无规运动,那么,这可以成为一种在受控热核聚变装置中充入热等离子体的方法。此外,应该可以对这类等离子体作多种有趣的等离子体实验。     

宽激光束对光学玻璃的破坏几率

人们对透明介质，尤其是光学玻璃在辐射作用下的稳定性进行了大量研究。在研究体辐射强度时，通常将激光辐射聚焦到玻璃的一个很小体积内（几立方微米到几立方毫米)。研究光击穿阈值的统计规律时，要确定由击穿引起的微缺陷的密度，其值10⁴~10⁹ cm^-3。