高强度紫外激光驱动的质子加速

正超强脉冲激光驱动等离子体加速产生强流脉冲质子束,在高能量密度物理和惯性约束聚变等领域有着重要的研究意义。本文研究了超短脉冲激光加速质子的物理过程,研究了激光强度、激光波长、激光对比度、薄膜靶厚度等对超短脉冲激光驱动薄膜靶加速质子束的影响。研究了紫外超短脉冲激光在质子加速过程中的优势,高对比度的紫外激光有效抑制等离子体对质子加速的影响,波长短,具有高临界密度和更好的激光吸收效率,可产生具有超高密度梯度的高密度等离子体,有利于提高超热电子密度,提高质子加速的束流强度和能量转换效率。P极化激光以45°入射角入     

惯性约束聚变的进展和展望(Ⅱ)

三、惯性约束聚变的展望在展望惯性约束聚变的前景时,先就惯性约束聚变的现状,实验室微型聚变装置(LMF)发展的前景以及惯性约束聚变堆的前途三个问題进行讨论。 (一)惯性约束聚变的现状以及美国科学院惯性约束聚变调查委员会对惯性约束聚变的现状以及今后发展的意见。 1985年美国国会要求美国行政当局对惯性约束聚变研究计划进行评估,在白宫科学与技术政策办公室的组织下由美国科学院邀请一些著名的聚变物理、等离子体物理和核     

中国工程物理研究院核物理与化学研究所概况

中国工程物理研究院核物理与化学研究所概况江文勉（中国工程物理研究院核物理与化学研究所，成都５２５信箱，６１０００３）中国工程物理研究院核物理与化学研究所是一所以核物理、放射化学和激光惯性约束聚变为主体的多学科综合性研究机构。它筹建于１９５８年。按三线...     

高功率KrF激光性能改进及其应用

在惯性约束核聚变(ICF)与惯性聚变能(IFE)研究领域，要求短波长、宽频带、高效率、非线性效应小、可重复频率运行的新型高功率激光驱动器。为此，设计、研制、建造了6束角多路传输120J／23ns大型高功率KrF准分子激光振-放(MOPA)系统“天光一号”。     

前言

中国核物理学会第八届全国核靶技术学术交流会于2004年9月20—22日在辽宁省丹东市举行。受中国核物理学会的委托,会议由中国科学院金属研究所主办,中国工程物理研究院激光聚变研究中心协办。本届会议与会代表82人,分别来自中国工程物理研究院激光聚变研究中心、核物理与化学研究所和流体物理研究所,同济大学波耳固体物理研究所,中国科学院近代物理研究所、金属研究所,中国原子能科学研究院核物理研究所、同位素研究所,西南科技大学,四川大学,天津大学,哈尔滨工业大学和华中科技大学。唐永建、彭述明、刘实3位专家分别就“激光惯性约束聚变靶…     

用于激光驱动的~2H(d,p)~3H核反应中的探测器标定

<正>~2H(d,p)~3H融合反应在未来的聚变电厂的设计中以及在Big Bang核合成(BBN)模型中对原始丰度的理解中都起着关键作用。因此,在过去的几十年中,已经使用传统加速器研究了该反应。特别感兴趣的是研究在等离子体环境中由高强度激光产生的接近于实际天体条件的这种反应。最近,随着高强度激光技术的迅猛发展,在实验室中产生这种等离子环境成为可能。对于在这种极端的实验环境下的核反应测量,其中要测量的物理     

激光核聚变的研究动向和展望

【日本《能源》 1 997年 8月号第 81— 83页报道】　激光核聚变研究已从 1 990年前后进入一个新阶段。即通过激光聚爆成功地产生高密度等离子体 (图 1 ) ,随后研究工作渐渐地集中于热火花的产生。这是由于超均匀激光照射技术进步 ,因激光束的增加使实现“中央控制点火”条件逐步明朗。以 CPA(线性调频脉冲放大法 )的诞生为基础的超高强度激光技术的发展 ,使‘拍瓦激光器’ (1 PW= 1 0 15W)的建造成为可能 ,也使“高速点火”成为现实。 (见图 ) ,此外 ,因 1 993年美国解除了惯性约束聚变 (ICF)研究的机密限制 ,欧洲激光聚爆核聚变研究也…     

激光惯性约束聚变中的氘,氚核自旋极化方法

介绍了激光惯性约束聚变（ＬＩＣＦ）中的氘（Ｄ）、氚（Ｔ）热核燃料核自旋极化的基本原理，综述了这一课题的进展情况。讨论了动态核极化理论在氘氚（ＤＴ）核极化中的固体效应、自旋温度效应以及速率方程，并说明了在激光惯性约束聚变反应堆研究中采用极化的氘氚热核燃料所带来的利益，提出了今后该课题将继续研究的几个问题。     

激光与核——超高强度激光在核科学技术中的应用

随着激光技术的飞速发展和广泛应用，它在核科学技术中的应用越来越受到人们的关注。本文介绍了高功率激光在核科学技术领域的应用情况；给出了激光与原子核相互作用的机理；总结了在目前激光强度能达到的情况下，用高强度的激光开展与原子核物理有关的研究；并分析了激光康普顿背散射-γ射线(LCS-γ)在核物理和核嬗变研究中的意义。     

基于北京串列加速器的若干核物理实验研究

原子核是主要由短程相互作用制约的量子复杂多体系统，储存着宇宙间绝大部分可见的质量和能量。对原子核的研究，近百年来对人类的生存发展和国家的地位与安全产生了重大影响。过去几十年，短寿命放射性原子核的奇特结构现象不断被揭示，打破了人们对原子核结构的经典认知，开启了不稳定核（放射性核）结构研究的新领域。北京串列加速器核物理国家实验室在过去30多年为我国低能核物理实验提供了基础平台。北京大学实验核物理团队长期以来发展特色实验设备，在北京HI-13串列加速器上完成了系列核物理实验，在原子核奇特结构研究中取得了一批重要成果。本文将介绍团队基于北京HI-13串列加速器开展的几项代表性工作，如基于在束γ谱学的A=70质量区Ge同位素形状演化研究，基于直接核反应实验的轻丰中子核集团结构研究，以及基于北京放射性束装置发展的共线激光谱设备和首次在线激光核谱实验等。     

“天光一号”激光直接驱动准等熵压缩研究

正准等熵压缩作为一种连续缓慢加载过程,具有低熵增、低温升的特点,在惯性约束聚变、物态方程、地球与天体物理、材料力学等领域具有重要应用。基于"天光一号"激光装置,利用其长脉冲特点,在不经过脉冲整形的情况下直接辐照铝靶进行准等熵压缩实验。     

强流脉冲电子束加速器的安全防护评价

一、前言强流脉冲电子束加速器的主要特点是短脉冲、高电压、强束流。这类加速器在模拟核爆、惯性约束聚变、等离子体物理、爆轰物理和激光等许多领域中得到了广泛的应用和发展。这类加速器的安全问题,主要包括强脉冲x射线和中子的防护,高电压的安全和有毒气     

神光Ⅱ充气黑腔靶受激拉曼散射测量

激光等离子体不稳定性可能是间接驱动惯性约束聚变（ICF）的一个严重问题。本文基于神光Ⅱ钕玻璃激光装置开展了三倍频激光与充气黑腔靶相互作用实验研究,给出了受激拉曼散射（SRS）反射份额和散射光谱测量结果。由于等离子体尺度的变大,黑腔内电子温度较高,SRS增长率大,背向的SRS散射光能量增加,SRS的反射率由标准黑腔靶的0.05%以下增长到1%～1.5%。     

通向惯性聚变能的战略

对惯性聚变的向心聚爆物理过程的认识及技术的进展已把我们带向惯性聚变研究的崭新阶段：着手建造有点火能力的激光装置「美国国家点火装置（ＮＩＦ）和法国兆焦耳计划（ＦＭＰ）」。一旦在这批点火级装置上成功演示了点火和增益，这也会导致我们考虑惯性聚变能（ＩＦＥ）研究的新阶段，即着手于在高脉冲率下运行的ＩＦＥ实验装置。为了弄清获得技术和经济可行性的关键问题，已研究了许多ＩＦＥ电厂设计概念。对于直接和间接驱动方案     

紫外超短脉冲激光的放大

近年来,随着CPA（脉冲啁啾放大）等技术的发展,激光功率有了很大提高,超短脉冲激光器及超短脉冲激光与物质相互作用的研究已发展成为当今世界最热门最前沿的领域。日前,基于CPA技术的超短脉冲激光系统已经达到PW（1015）量级。紫外超短脉冲激光在强场物理及惯性约束核聚变快速点火等研究中具有无可比拟的优势,在小型超快中子源、激光化学、激光生物学等众多领域有着广泛应用。 准分子激光器在放大超短脉冲方面具有独特的优势。基于它的气体性质和饱和能量低、超短脉冲放大过程中的非线性效应小,可不采用CPA路线而直接将超短脉冲激光放大到1019W/cm2,甚至更高。它还可以提供一个信噪比高达1010的干净脉冲,这对于激光靶物理实验非     

北京大学4.5 MV静电加速器核反应分析系统

为满足对聚变堆面向等离子体材料中氘氚滞留问题的研究，北京大学4.5 MV静电加速器在原束线基础上新增核反应分析系统，该系统使用能量0.8～3.6 MeV的H⁺、D⁺、³He⁺和⁴He⁺粒子束流，可对核反应微分截面和样品中元素浓度的深度分布进行测量分析。本文对核反应分析原理、核反应分析系统的设备布局和实验方法进行了讨论，并以D(³He,p)⁴He核反应为例，分析了微分截面计算和样品中氘元素浓度深度分布的数据结果，其深度分辨小于1.5 μm，实验误差约为7.5%。     

电子磁谱仪法测量超热电子温度

利用超热电子磁谱仪测量了紫外超短脉冲激光与固体等离子体相互作用产生超热电子的能谱,在无预脉冲、激光强度为1017 W/cm2 条件下,紫外超短脉冲激光与固体(Cu)等离子体相互作用产生超热电子的能谱呈双温麦克斯韦分布,超热电子温度为81 keV,激光吸收的主导机制为真空吸收。     

惯性约束聚变的前景

本文简要地综述惯性约束聚变（ＩＣＦ）的现状，重点在美国的国家点火装置（ＩＮＦ）工程和法国的Ｍｅｇａｊｏｕｌｅ工程，讨论靶性能的一些关键性方面，例如靶囊爆聚的对称必和生及霍尔劳姆的相互作用，至于ＩＣＦ电力生产的长期前景，指出了重离子束驱动器的优点和相应的研究规划，也介绍用拍它瓦、皮秒激光脉冲预压缩燃料的快点火新概念。德国马克斯普朗克量子光学研究所（ＭＰＱ）的激光等离子体小组是欧洲原子能联营给ＩＣＦ保     

预脉冲对超短激光与薄膜靶相互作用加速产生质子的影响

采用波长为744 nm、聚焦功率密度为6×10¹⁶W/cm²的超短激光分别与两种不同厚度的铝薄膜靶相互作用,根据鞘层加速机制在靶后法线方向测量质子束角分布和能谱随靶厚度的变化,研究了预脉冲对质子加速的影响。随着薄膜靶厚度的降低,质子计数迅速增加,但当薄膜靶厚度太薄时,激光预脉冲形成的预等离子体影响了薄膜靶的面型,导致质子横向发散角迅速增加,而薄膜靶面型的破坏减少了激光与等离子体相互作用过程中的电子回流,从而降低了超热电子的产生和鞘层加速电场的维持,影响了质子的加速能谱。因此,超短脉冲激光与薄膜靶相互作用加速产生质子束,应尽量降低预脉冲,不能采用太薄的薄膜靶,以避免预等离子体影响薄膜靶的面型,导致质子的能量降低、发散角增大。     

高纯度^6He次级束的产生

核天体物理是核物理与天体物理的重要交叉学科，通过核物理实验、天体物理反应网络计算与天文观测结合，可得出元素合成、星体演化和能量产生的规律。在天体演化过程中，大量放射性核素的反应和衰变卷入其中，由于缺乏实验数据，理论计算有数量级的差别，很难满足核天体反应网络计算的要求。因此，基于放射性离子束的核天体物理实验研究成为国际核物理研究的热点。