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软X射线激光探针诊断高Z材料等离子体

王琛 安红海 贾果 方智恒 王伟 孟祥富 谢志勇 王世绩

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软X射线激光探针诊断高Z材料等离子体

王琛, 安红海, 贾果, 方智恒, 王伟, 孟祥富, 谢志勇, 王世绩

Diagnosis of high-Z plasma with soft X-ray laser probe

Wang Chen, An Hong-Hai, Jia Guo, Fang Zhi-Heng, Wang Wei, Meng Xiang-Fu, Xie Zhi-Yong, Wang Shi-Ji
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  • 激光辐照靶产生的等离子体电子密度的诊断对于惯性约束聚变、高能量密度物理等相关领域的研究具有重要意义,特别是高Z材料等离子体临界面附近的电子密度分布信息的测量. 利用软X射线激光作为探针是诊断等离子体电子密度分布的一种重要方法,但在诊断激光辐照高Z材料产生的等离子体研究中,遇到了高Z材料等离子体自发辐射过大的问题,难以开展. 为此,针对软X射线激光的特点,发展了多种具体的实验技术. 通过综合利用这些技术,大大的抑制了待测等离子体自发辐射对信号的影响,使得软X射线激光探针诊断高Z材料等离子体成为可能. 作为典型例子,实验诊断了激光辐照金平面靶的等离子体,获得了清晰的实验图像,表明相关的技术是有效和可行的.
    It is important to diagnose electron density of a plasma irradiated by lasers for inertial confinement fusion, in high energy density physics and related fields, especially for measuring high-Z plasma near the interface. Use of soft X-ray laser as a probe is an important method in diagnosis of plasma electron density distribution. However, it is difficult to carry out the research in high-Z laser plasma, because of the problem of excessive plasma spontaneous radiation. In view of the characteristics of soft X-ray laser, several specific experimental techniques have been developed. By using these techniques, which can greatly suppress effects of spontaneous radiation, diagnosis of high-Z plasma with soft X-ray laser probe method becomes possible. As a typical example, an experiment of diagnosing gold plasma is performed and clear images are obtained, indicating that the techniques are effective and feasible.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11075146)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 11075146).
    [1]

    Cauble R, Da Silva L B, Barbee Jr T W, Celliers P, Moreno J C, Wan A S 1995 Phys. Rev. Lett. 74 3816

    [2]

    Ress D, DaSilva L B, London R A, Trebes J E, Mrowka S, Procassini R J, Barbee Jr T W, Lehr D E 1994 Science 265 514

    [3]

    Baidis H A, Dunn J, Foord M E, Rozmus W 2002 Rev. Sci. Instrum. 73 4223

    [4]

    Wang C, An H H, Qiao X M, Fang Z H, Xiong J, Wang W, Sun J R, Zheng W D 2013 Acta Phys. Sin. 62 135203 (in Chinese) [王琛, 安红海, 乔秀梅, 方智恒, 熊俊, 王伟, 孙今人, 郑无敌 2013 物理学报 62 135203]

    [5]

    DaSilva L B, Barbee T W, Cauble R, Celliers P, Ciarlo D, Libby S, London R A, Matthews D, Mrowka S, Moreno J C, Ress D, Trebes J E, Wan A S and Weber F 1995 Phys. Rev. Lett. 74 3991

    [6]

    Wang C, Wang W, Sun J R, Fang Z H, Wu J, Fu S Z, Ma W X, Gu Y, Wang S J, Zhang G P, Zheng W D, Zhang T X, Peng H M, Shao P, Yi K, Lin Z Q, Wang Z S, Wang H C, Zhou B, Chen L Y and Jin C S 2005 Acta Phys. Sin. 54 202 (in Chinese) [王琛, 王伟, 孙今人, 方智恒, 吴江, 傅思祖, 马伟新, 顾援, 王世绩, 张国平, 郑无敌, 张覃鑫, 彭惠民, 邵平, 易葵, 林尊琪, 王占山, 王宏昌, 周斌, 陈玲燕, 金春水 2005 物理学报 54 202]

    [7]

    Filevich J, Kanizay K, Marconi M C, Chilla J L, Rocca J J 2000 Opt. Lett. 25 356

    [8]

    Le Déroff L, Salières P, Carré, Joyeux D, Phalippou D 2000 Phys. Rev. A 61 043802

    [9]

    Rocca J J, Moreno C H, Marconi M C, Kanizay K 1999 Opt. Lett. 24 420

    [10]

    Wang C, An H H, Wang W, Fang Z H, Jia G, Meng X F, Sun J R, Liu Z K, Fu S J, Qiao X M, Zheng W D, Wang S J 2014 Acta Phys. Sin. 63 125210 (in Chinese) [王琛, 安红海, 王伟, 方智恒, 贾果, 孟祥富, 孙今人, 刘正坤, 付绍军, 乔秀梅, 郑无敌, 王世绩 2014 物理学报 63 125210]

    [11]

    Liu L, Li L M, Xu Q F, Chang L, Wen J C 2009 Chin. Phys. B 18 3367

    [12]

    Wang R R, Chen W M, Wang W, Dong J Q, Xiao S L 2010 Chin. Phys. B 19 075202

    [13]

    Xiong J, Dong J Q, Jia G, Wang R R, Wang W, Fu S Z, Zheng W D 2013 Chin. Phys. B 22 065201

    [14]

    Zhang L, He F, Li S C, Ouyang J T 2013 Chin. Phys. B 22 125202

    [15]

    Peng H M 2008 Radiation Transport and Radiation Hydrodynamics in plasma (Beijing: National Defence of Industry Press) p178 (in Chinese) [彭惠民2008等离子体中辐射输运和辐射流体力学(北京: 国防工业出版社)第178页]

    [16]

    Wang W, Ni Y L, Wang B G, Sun J R, Wu J, Wang C, Sun Y Q, Zhou G L, Gu Y, Wang S J 2001 High Power Laser and Particle Beams 13 525 (in Chinese) [王伟, 倪元龙, 万炳根, 孙今人, 吴江, 王琛, 孙玉琴, 周关林, 顾援, 王世绩 2001 强激光与粒子束 13 525]

    [17]

    Wang Z S, Zhang Z, Wang F L, Wu W J, Wang H C, Qin S J, Cheng L Y 2004 High Power Laser and Particle Beams 16 1089 (in Chinese) [王占山, 张众, 王风丽, 吴文娟, 王洪昌, 秦树基, 陈玲燕 2004 强激光与粒子束 16 1089]

  • [1]

    Cauble R, Da Silva L B, Barbee Jr T W, Celliers P, Moreno J C, Wan A S 1995 Phys. Rev. Lett. 74 3816

    [2]

    Ress D, DaSilva L B, London R A, Trebes J E, Mrowka S, Procassini R J, Barbee Jr T W, Lehr D E 1994 Science 265 514

    [3]

    Baidis H A, Dunn J, Foord M E, Rozmus W 2002 Rev. Sci. Instrum. 73 4223

    [4]

    Wang C, An H H, Qiao X M, Fang Z H, Xiong J, Wang W, Sun J R, Zheng W D 2013 Acta Phys. Sin. 62 135203 (in Chinese) [王琛, 安红海, 乔秀梅, 方智恒, 熊俊, 王伟, 孙今人, 郑无敌 2013 物理学报 62 135203]

    [5]

    DaSilva L B, Barbee T W, Cauble R, Celliers P, Ciarlo D, Libby S, London R A, Matthews D, Mrowka S, Moreno J C, Ress D, Trebes J E, Wan A S and Weber F 1995 Phys. Rev. Lett. 74 3991

    [6]

    Wang C, Wang W, Sun J R, Fang Z H, Wu J, Fu S Z, Ma W X, Gu Y, Wang S J, Zhang G P, Zheng W D, Zhang T X, Peng H M, Shao P, Yi K, Lin Z Q, Wang Z S, Wang H C, Zhou B, Chen L Y and Jin C S 2005 Acta Phys. Sin. 54 202 (in Chinese) [王琛, 王伟, 孙今人, 方智恒, 吴江, 傅思祖, 马伟新, 顾援, 王世绩, 张国平, 郑无敌, 张覃鑫, 彭惠民, 邵平, 易葵, 林尊琪, 王占山, 王宏昌, 周斌, 陈玲燕, 金春水 2005 物理学报 54 202]

    [7]

    Filevich J, Kanizay K, Marconi M C, Chilla J L, Rocca J J 2000 Opt. Lett. 25 356

    [8]

    Le Déroff L, Salières P, Carré, Joyeux D, Phalippou D 2000 Phys. Rev. A 61 043802

    [9]

    Rocca J J, Moreno C H, Marconi M C, Kanizay K 1999 Opt. Lett. 24 420

    [10]

    Wang C, An H H, Wang W, Fang Z H, Jia G, Meng X F, Sun J R, Liu Z K, Fu S J, Qiao X M, Zheng W D, Wang S J 2014 Acta Phys. Sin. 63 125210 (in Chinese) [王琛, 安红海, 王伟, 方智恒, 贾果, 孟祥富, 孙今人, 刘正坤, 付绍军, 乔秀梅, 郑无敌, 王世绩 2014 物理学报 63 125210]

    [11]

    Liu L, Li L M, Xu Q F, Chang L, Wen J C 2009 Chin. Phys. B 18 3367

    [12]

    Wang R R, Chen W M, Wang W, Dong J Q, Xiao S L 2010 Chin. Phys. B 19 075202

    [13]

    Xiong J, Dong J Q, Jia G, Wang R R, Wang W, Fu S Z, Zheng W D 2013 Chin. Phys. B 22 065201

    [14]

    Zhang L, He F, Li S C, Ouyang J T 2013 Chin. Phys. B 22 125202

    [15]

    Peng H M 2008 Radiation Transport and Radiation Hydrodynamics in plasma (Beijing: National Defence of Industry Press) p178 (in Chinese) [彭惠民2008等离子体中辐射输运和辐射流体力学(北京: 国防工业出版社)第178页]

    [16]

    Wang W, Ni Y L, Wang B G, Sun J R, Wu J, Wang C, Sun Y Q, Zhou G L, Gu Y, Wang S J 2001 High Power Laser and Particle Beams 13 525 (in Chinese) [王伟, 倪元龙, 万炳根, 孙今人, 吴江, 王琛, 孙玉琴, 周关林, 顾援, 王世绩 2001 强激光与粒子束 13 525]

    [17]

    Wang Z S, Zhang Z, Wang F L, Wu W J, Wang H C, Qin S J, Cheng L Y 2004 High Power Laser and Particle Beams 16 1089 (in Chinese) [王占山, 张众, 王风丽, 吴文娟, 王洪昌, 秦树基, 陈玲燕 2004 强激光与粒子束 16 1089]

  • [1] 陈纪辉, 王峰, 理玉龙, 张兴, 姚科, 关赞洋, 刘祥明. 针对微尺寸X射线源的非相干全息层析成像. 物理学报, 2023, 72(19): 195203. doi: 10.7498/aps.72.20230920
    [2] 袁天语, 邵尚坤, 孙学鹏, 李惠泉, 华陆, 孙天希. 一种用于软X射线激光去相干的单玻璃管光学透镜设计. 物理学报, 2023, 72(3): 034203. doi: 10.7498/aps.72.20221917
    [3] 孟举, 何贞岑, 颜君, 吴泽清, 姚科, 李冀光, 吴勇, 王建国. 电四极跃迁对电子束离子阱等离子体中离子能级布居的影响. 物理学报, 2022, 71(19): 195201. doi: 10.7498/aps.71.20220489
    [4] 赵子博, 庄革, 谢锦林, 渠承明, 强子薇. 用于等离子体相干模式自动识别的谱聚类算法实现. 物理学报, 2022, 71(15): 155202. doi: 10.7498/aps.71.20220367
    [5] 王琛, 安红海, 方智恒, 熊俊, 王伟, 孙今人. 软X射线激光背光阴影成像技术的空间分辨研究. 物理学报, 2018, 67(1): 015203. doi: 10.7498/aps.67.20171124
    [6] 王琛, 安红海, 王伟, 方智恒, 贾果, 孟祥富, 孙今人, 刘正坤, 付绍军, 乔秀梅, 郑无敌, 王世绩. 利用软X射线双频光栅剪切干涉技术诊断金等离子体. 物理学报, 2014, 63(12): 125210. doi: 10.7498/aps.63.125210
    [7] 刘正坤, 邱克强, 陈火耀, 刘颖, 徐向东, 付绍军, 王琛, 安红海, 方智恒. 软X射线双频光栅剪切干涉法研究. 物理学报, 2013, 62(7): 070703. doi: 10.7498/aps.62.070703
    [8] 王琛, 安红海, 乔秀梅, 方智恒, 熊俊, 王伟, 孙今人, 郑无敌. 软X射线激光汤姆逊散射实验尝试. 物理学报, 2013, 62(13): 135203. doi: 10.7498/aps.62.135203
    [9] 安红海, 王琛, 方智恒, 熊俊, 孙今人, 王伟, 傅思祖, 乔秀梅, 郑无敌, 张国平. 反射镜双程放大对类氖锗软X射线激光的输出影响研究. 物理学报, 2011, 60(10): 104207. doi: 10.7498/aps.60.104207
    [10] 邵旭萍, 龚天林, 陈艳, 陈景霞, 陈扬骎, 杨晓华. 不同载气下气体相对电离度的光谱诊断. 物理学报, 2010, 59(3): 1677-1680. doi: 10.7498/aps.59.1677
    [11] 王琛, 郑无敌, 方智恒, 孙今人, 王伟, 熊俊, 傅思祖, 顾援, 王世绩, 乔秀梅, 张国平. X射线激光对激光烧蚀薄片靶的阴影成像研究. 物理学报, 2010, 59(7): 4767-4773. doi: 10.7498/aps.59.4767
    [12] 冉林松, 王红斌, 李向东, 张继彦, 程新路. Ti类氦Kα线在高温稠密等离子体中的漂移. 物理学报, 2009, 58(9): 6096-6100. doi: 10.7498/aps.58.6096
    [13] 王 琛, 方智恒, 孙今人, 王 伟, 熊 俊, 叶君建, 傅思祖, 顾 援, 王世绩, 郑无敌, 叶文华, 乔秀梅, 张国平. 利用X射线激光进行激光等离子体射流的诊断. 物理学报, 2008, 57(12): 7770-7775. doi: 10.7498/aps.57.7770
    [14] 赵太泽, 王 飞, 郭少峰, 郭文康, 须 平. 快速焓探针. 物理学报, 2007, 56(10): 5952-5957. doi: 10.7498/aps.56.5952
    [15] 程元丽, 栾伯含, 吴寅初, 赵永蓬, 王 骐, 郑无敌, 彭惠民, 杨大为. 预脉冲在毛细管快放电软x射线激光中的作用. 物理学报, 2005, 54(10): 4979-4984. doi: 10.7498/aps.54.4979
    [16] 赵永蓬, 程元丽, 王 骐, 林 靖, 崛田荣喜. 毛细管放电激励软x射线激光的产生时间. 物理学报, 2005, 54(6): 2731-2734. doi: 10.7498/aps.54.2731
    [17] 龚天林, 杨晓华, 李红兵, 韩良恺, 陈扬骎. 分子离子光谱强度与母体分子气体压强的关系. 物理学报, 2004, 53(2): 418-422. doi: 10.7498/aps.53.418
    [18] 万 雄, 于盛林, 王长坤, 乐淑萍, 李冰颖, 何兴道. 多目标优化发射层析算法在等离子体场光谱诊断中的应用. 物理学报, 2004, 53(9): 3104-3113. doi: 10.7498/aps.53.3104
    [19] 余建华, 黄建军. 射频放电阻抗测量用于等离子体诊断研究. 物理学报, 2001, 50(12): 2403-2407. doi: 10.7498/aps.50.2403
    [20] 杨洪琼, 杨建伦, 温树槐, 王根兴, 郭玉芝, 唐正元, 牟维兵, 马驰. 激光直接驱动内爆DT燃料面密度诊断. 物理学报, 2001, 50(12): 2408-2412. doi: 10.7498/aps.50.2408
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-04-01
  • 修回日期:  2014-06-16
  • 刊出日期:  2014-11-05

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