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神光Ⅲ激光装置直接驱动内爆靶产生的连续谱X光源

王雅琴 胡广月 赵斌 郑坚

神光Ⅲ激光装置直接驱动内爆靶产生的连续谱X光源

王雅琴, 胡广月, 赵斌, 郑坚
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  • 激光驱动的内爆靶通过轫致辐射过程可以产生覆盖1-100 keV能区的小尺寸、短脉冲和高亮度的光滑连续谱X光源,可用于高密度等离子体的点投影照相和吸收谱诊断等.本文对30-180 kJ输出能量的神光Ⅲ激光装置直接驱动氘氚冷冻靶产生的连续谱X光源辐射特性进行了模拟研究,为优化内爆光源提供物理基础.采用了美国OMEGA激光装置和美国国家点火装置(NIF)使用的定标率来给出不同驱动能量时的靶参数和激光脉冲参数.研究发现,内爆靶丸在停滞阶段瞬时的密度和温度剧增可以产生尺寸约100 μm、发光时间约150 ps的X光脉冲;X光辐射主要产生于被压缩的氘氚冰壳层内侧、而不是中心的高温气体热斑区;等离子体的自吸收可以显著降低1-3 keV的较低能区的X光发射,但对更高能区没有影响;X光辐射主要集中在30 keV的硬X光辐射、但对<30 keV的较软的X光辐射没有明显贡献.
      通信作者: 胡广月, gyhu@ustc.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11105147,11375197,11175179,11275202)、中国科学院战略先导专项项目(批准号:XDB16)、强场激光物理国家重点实验室开放基金和科学挑战计划(批准号:JCKY2016212A505)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-03-09
  • 修回日期:  2017-04-05
  • 刊出日期:  2017-06-05

神光Ⅲ激光装置直接驱动内爆靶产生的连续谱X光源

  • 1. 中国科学技术大学现代物理系, 近地空间重点实验室, 合肥 230026;
  • 2. 南京工程学院数理部, 南京 211167;
  • 3. 上海交通大学, IFSA协同创新中心, 上海 200240
  • 通信作者: 胡广月, gyhu@ustc.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11105147,11375197,11175179,11275202)、中国科学院战略先导专项项目(批准号:XDB16)、强场激光物理国家重点实验室开放基金和科学挑战计划(批准号:JCKY2016212A505)资助的课题.

摘要: 激光驱动的内爆靶通过轫致辐射过程可以产生覆盖1-100 keV能区的小尺寸、短脉冲和高亮度的光滑连续谱X光源,可用于高密度等离子体的点投影照相和吸收谱诊断等.本文对30-180 kJ输出能量的神光Ⅲ激光装置直接驱动氘氚冷冻靶产生的连续谱X光源辐射特性进行了模拟研究,为优化内爆光源提供物理基础.采用了美国OMEGA激光装置和美国国家点火装置(NIF)使用的定标率来给出不同驱动能量时的靶参数和激光脉冲参数.研究发现,内爆靶丸在停滞阶段瞬时的密度和温度剧增可以产生尺寸约100 μm、发光时间约150 ps的X光脉冲;X光辐射主要产生于被压缩的氘氚冰壳层内侧、而不是中心的高温气体热斑区;等离子体的自吸收可以显著降低1-3 keV的较低能区的X光发射,但对更高能区没有影响;X光辐射主要集中在30 keV的硬X光辐射、但对<30 keV的较软的X光辐射没有明显贡献.

English Abstract

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