超强激光辐射在热核靶等离子体中形成通道

激光热核聚变过程出现了新概念[1]：在热核靶的高密度等离子体中用激光辐射“打出”一个通道（长度L～100μm），随后在其中心部分点火。分离靶的压缩过程（靶未充分加热）和热核反应的点火能降低对能量供给和压缩对称性的要求。为实现这种思想，研制了辐射强度1～1021W／cm2、脉宽τ=0．5～20ps的激光系统[2]。文献[1]中用“槽内粒子”法对过程始端进行了模拟。在Iλ2=1019W·μm2／cm2的辐射作用下，在t=200fs时间内，具有临界浓度n0的等离于体压入深度L≈1．5μm。形成通道的完全计算由于要求有极大的计算资源而未实现。在作者的工作中…     

用激光等离子体离子流对惯性热核聚变靶直接点火

1 引言惯性热核靶的直接点火概念[1,2]是将两个同步脉冲能源（驱动器）对靶的作用在时间上分为热核物质的压缩和加热过程。作用的第一个压缩驱动器用于靶物质按照“冷绝热曲线”缓慢压缩,第二个点火驱动器应保证在不超过初始触发区惯性约束时间内快速加热压缩热核燃料,并触发自持热核燃烧波。上述点火法可将达到点火阈值的DT等离子体能量降至20~50 kJ级,并将触发高增益系数燃烧波的等离子体能量降至0.3~1 MJ。直接点火还有另一个重要优点,它对惯性热核聚变问题是决定性的。问题在于,当试图形成球面靶压缩时仅靠流体动力学积聚形成触…     

激光辐射与稠密气体靶的相互作用

引言文献[1]提出的使用“喷气”（“puff”gas，即通过细喷嘴喷至真空室的不大气团）作为靶的思想，在一系列应用和基础研究中颇有成效。它在磁约束实验中曾用于获得高温等离子体[1]，并曾用于多光子电离实验[2.3]和谐波振荡[4.5]。文献[6]曾建议使用激光“喷气”作为X射线源。虽然这种建议仅过去三年，但已成功地用于研制短波长激光器[7.8]、隋性气体多童电离光谱学[9~11]和研制X射线光刻辐射源[12]。虽然有如此众多的进展，但是对对象的参数，即“喷气”的激光等离子体，至今日却知之甚微，而且现有的信息只是对于气压不高的“喷气，，［…     

用于聚变靶快速点火的过密等离子体激光穿孔和相对论电子流

用二维网格质点模拟研究了１０倍临界密度等离子体的激光穿孔和相对论电子流。当强度为Ｉ０λ＾２－１０＾２０Ｗｃｍ＾－２μｍ＾２时，经２００个激光周期后形成深为１２λ，直径为３λ通道。激光驱动的电子流携带４０％的入射激光功率。穿越过区时，通道开始时破裂成几条细丝，后来变成单一磁化喷流。     

快点火超强激光等离子体相互作用研究

为研究惯性约束聚变（ＩＣＦ）快点火的可能性,对相对论参数范围内激光等离子体相互作用作了大力研究。用超强激光系统和“网络粒子数”（ＰＩＣ）模拟编码,研究了相对论激光自聚焦,超热电子、离子和中子产生。实验用具有１０５３ｎｍ激光波长、５０Ｊ能量和０．１～１ｐｓ脉宽的超强激光完成,激光强度为１０＾１９Ｓ／ｃｍ＾２。大多数激光批靶在具有１００ｕｍ等离子体标尺长度的等离子体条件下进行。在预等离子体内激光脉行为     

激光黑腔靶等离子体相互作用研究现状和发展趋势

综述近年来团结美国“国家点火装置”（NIF）所开展的大尺度激光腔靶等离子体相互作用研究,结合国内的研究,对抑制受激布里渊散射（SBS）减少散射光、抑制受激拉曼散射（SRS）减少超热电子、成丝（FI）以及均匀辐射方法进行了深入的分析和综述。评述了研究现状和取得的成果,还分析了该领域的发展趋势,提出了我国惯性约束聚变（ICF）等离子体研究应该注意的一些问题和建议。     

激光等离子体热核与激波相互作用的流动特性研究

激光等离子体热核与正激波相互作用是复杂激光减阻科学问题中最基本的物理现象。建立了基于激波管和激光能量沉积的实验平台,利用高精度纹影系统捕捉了激光等离子体热核在正激波冲击下的流动结构特性。实验结果表明：激光等离子体热核界面变形,弯曲并最终形成双涡环结构,展向尺寸迅速增大然后降低并逐渐稳定在7.7 mm左右,流向尺寸先降低然后在激波离开热核之后以114.3 m/s的速度线性增长,从微观层面进一步揭示了激光减阻机理,对等离子体主动流动控制的相关研究具有很好的借鉴参考价值。     

列别捷夫物理研究所的激光靶系统和概念研究

对激光热核靶问题的理论和概念性计划中的基本阶段和研究结果进行评述。列别捷夫物理研究所量子无线电物理学分部对此问题的研究始于６０年代,一直延续至今。用这些靶获得的热核能量数量上要超过初始消耗。     

关键参数对激光等离子体热核与激波相互作用过程的影响规律

针对激光减阻中激光等离子体热核与正激波相互作用物理现象,运用高精度纹影测量技术研究分析了激光等离子体热核在正激波冲击下的流动结构特性,获得了激光能量与激波速度两个关键因素的影响规律。实验结果表明:在正激波的冲击下,热核宽度呈先上升然后稳定并有减小的趋势,入射激光能量越高,热核在激波冲击下的宽度越大;热核的长度在正激波冲击下迅速减小然后以固定的速度线性增长,增长速度约为入射激波速度的19%。研究结论可为实际应用中有效增强减阻效果和延长持续时间提供依据,相关方法和结果对激光等离子体主动流动控制研究也具有很好的参考价值。     

超强激光驱动薄膜靶谐波辐射的模拟研究

为了研究超强激光与薄膜靶相互作用在入射光反射方向引起的高次谐波辐射,基于在入射激光的透射方向,相干同步辐射机制会导致高次谐波的产生,采用粒子模拟方法研究了超强激光驱动固体密度薄膜靶（即高密度薄膜靶）高次谐波辐射在入射激光透射和反射方向的空间分布。结果表明,当靶厚小于激光趋肤深度、靶等离子体密度远大于临界密度（800N_c）时,在透射方向,相干同步辐射机制会导致高次谐波辐射,同时在反射方向,存在相对论镜面振荡机制驱动的谐波场辐射,证明了在超强激光-薄膜靶相互作用过程中两种谐波会产生共存机制;讨论了在两种产生机制下,靶厚度对谐波辐射阶次的影响,发现靶厚度超过200nm,透射方向谐波阶次达到65阶以上。该研究对深入理解超强激光-薄膜靶驱动高次谐波的产生及阿秒X射线光源的未来发展具有一定的理论意义。     

激光等离子体形成过程的数值模拟

采用一维单流体双温度辐射流体动力学模型.通过数值模拟方法.研究了XeCl准分子激光辐照金属Al靶时.气化等离子体的形成和演化过程.     

氧气氛中高温超导Y1Ba2Cu3OX靶的激光等离子体光谱强度研究

氧气氛中高温超导Ｙ_１Ｂ_（ａ２）Ｃ_（ｕ３）Ｏ_Ｘ靶的激光等离子体光谱强度研究林波，赵仪，孙爱民，张树东，袁相津（西北师范大学物理系）ＳｔｕｄｙｏｆＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃＩｎｔｅｎｓｉｔｙｏｆｔｈｅＬａｓｅｒ－ＩｎｄｕｃｅｄＰｌａｓｍａｏｆＹ－Ｂａ...     

PDT研究中的激光辐射测量

激光剂量学归于光辐射测量学科。癌肿光动力学治疗的方案需要作组织中的激光辐射能流率的剂量测量。本文描述了PDT的有效吸收剂量的预测问题,它决定于肿瘤中光辐射能流率、光敏剂浓度和相对光动力学有效性。作者提出了荧光辐射法测量浓度的一种理论和方法,所得结果令人满意:活体鼠瘤注射5μg/kg的PhotofrinII,24小时后测得瘤体中光敏剂浓度为6.9μg/g。     

光电对抗系统中激光辐射探测光学系统的研究

本文以大量的实例分析研究了光电对抗系统中激光辐射探测光学系统的作用、组成及基本原理；对激光辐射探测光学系统的特点、要求和选用原则进行了较全面的总结；对目前国内外已报道的光电对抗系统中激光辐射探测光学系统进行了分类和介绍。     

关键参数对空气中激光引致热核特性的影响规律研究

针对纳秒脉冲激光能量在空气中沉积的等离子体热核演化问题,利用两种不同分辨率的高速相机,搭建了高分辨率的纹影系统。所获得的纹影实验结果很好地展示了激光能量沉积初始时刻的演化过程,并研究了激光能量大小和透镜焦距这两个关键参数对激光引致等离子体热核演化过程的影响规律。实验结果表明激光沉积能量越大,等离子体热核的尺寸越大,但是可能存在激光能量沉积的饱和现象。另外,激光能量越高、透镜的焦距越短,激光能量沉积之后环境冷空气穿透热核的时间就越晚,意味着等离子体热核维持稳定的高温低密度气团的时间越长,这可以为激光致等离子体主动流动控制的相关研究提供充足的反应时间。     

激光等离子体诱导靶上电势信号的振荡特性

纳秒脉冲激光烧蚀金属元靶产生等离子体,由于极少量速度较快的电子逃逸造成了等离子体区域出现微量剩余正电荷,并在周围空间激发电场.通过在靶上偏置负高压(0～1 000 V)研究了金属靶由于受等离子体作用而出现的电势变化.实验发现:靶上电势信号整体呈单峰分布,并在早期阶段(＜700 ns)出现强烈振荡现象,振荡频率(约40 MHz)不随靶偏置电压与激光能量发生变化.并首次对该振荡信号的产生机制进行了分析,认为靶上电势振荡是靶材偏置负压与等离子体中的净余电荷相互作用的结果.