类锂硅离子软X射线激光实验研究

我们在中国科学院上海光机所六路激光装置取得初步实验结果的基础上,1989年8月10日至16日利用LF-12~#激光装置,成功地实现了复合泵浦类锂硅离子的跃迁波长分别为8.89nm与8.73nm的软X射线激光.在LF-12~#激光装置上进行的类锂硅离子软X射线激光增益实验中,驱动激光波长为1.05μm,脉冲宽度约为0.9ns,靶上的激光能量为50J(平均偏差<15%).输出激光经六单元组合柱面透镜-非球面透镜系统聚焦到条状平板硅靶上,产生作为X射线激光增益介质的线状高价离化态的激光等离子     

类锂硅离子的软X射线放大

本文描述了最近进行的复合泵浦类锂硅离子软X射线激光增益实验结果。利用1m消像散掠入射光栅谱仪拍摄了平面硅靶线聚焦激光等离子体在5～12nm波长范围里的光谱。利用线聚焦激光等离子体轴向和非轴向光谱的时间积分强度比求得Si~(11+)5f-3d(8.89nm)和5d-3p(8.73nm)跃迁的增益系数分别为1.4和0.9cm~(-1);用轴向强度随线聚焦激光等离子体长度的变化得到离靶面300μm处的增益系数分别为1.5和1.4cm~(-1)。     

类锂硅离子软X射线激光:能级结构、辐射跃迁波长和速率

根据“类锂硅离子软X射线激光实验研究”一文,本文从理论上考察了该激光的主要光谱性质。并且猜想了该激光器的最可几泵浦机制。     

短脉冲泵浦类锂铝离子X射线激光模拟

建立了适合描述短脉冲激光泵浦类Ｌｉ离子产生Ｘ射线激光的简化流体和原子动力学模型。短脉冲激光泵浦纤维靶产生等离子体的电子密度、电子温度、电离态分布等和驱动激光功率密度、脉宽及纤维靶半径相联系。研究了类Ｌｉ铝离子４ｆ－３ｄ跃迁激光增益系数随时间的演化过程，以及峰值增益和泵浦激光功率、脉宽及纤维靶半径之间的关系。     

类锂硅离子6f-3d与6d-3p软X射线激光

类锂离子复合泵浦是实现X射线激光的主要技术途径之一。迄今已有实验成功演示的类锂复合软X射线激光仅限于5f-3d、5d-3p及4f-3d等跃迁,例如Mg~9+5f-3d(12.79nm);Al~(10+)5f-3d(10.57nm)及5d-3p(10.38nm)、4f-3d(15.47nm);Si~(11+)4f-3d(12.9nm)等。另外,我们也曾在中国科学院上海光机所LF12~#激光装置上,首次成功地演示了复合泵浦类锂Si~(11+)离子的5f-3d(8.89nm)和5d-3p(8.73nm)跃迁的软入射线激光(参见:中国激光,16(10),1989,616)。本文报道最近我们首次从实验上发现类锂硅离子的6f-3d(7.58nm)和6d-3p(7.46nm)跃迁的软X射线激光的结果。 复合泵浦类锂硅离子软X射线激光的系统实验是1989年10～11月期间在LF12~3激光装置上完成的。1.05p,m单束激光到达靶面上的能量为30～130J,激光脉宽约900ps,相应的靶面激光强度为(1.0～5.0)× 类锂离子复合泵浦是实现X射线激光的主要技术途径之一。迄今已有实验成功演示的类锂复合软X射线激光仅限于5f-3d、5d-3p及4f-3d等跃迁,例如Mg~(9+)5f-3d(12.79nm);Al~(10+)5f-3d(10.57nm)及5d-3p(10.38nm)、4f-3d(15.47nm);Si~(11+)4f-3d(12.9nm)等。另外,我们也曾在中国科学院上海光机所LF12~#激光装置上,首次成功地演示了复合泵浦类锂Si~(11+)离子的5f-3d(8.89nm)和5d-3     

类锂离子软X射线激光实验研究

在上海光机所6路激光装置上成功地进行了软X射线激光增益实验,利用自制的一维空间分辨掠入射光栅光谱仪研究了1mm厚平板靶激光等离子体中铝和硅的类锂离子的自发发射放大(ASE)性能.实验表明,Al~(10+)离子的5f-3d跃迁(波长10.57nm)的时间积分发射强度随线状等离子体的长度非线性增长,相应的增益系数为2.3±0.7cm~(-1),最大增益长度乘积约为2; 空间分辨光谱显示增益最大的区域离靶面约440μm.     

软X射线激光全息术及其计算机模拟仿真

软Ｘ射线激光全息术采用短波长Ｘ射线激光光源，从而可获得空间分辨率很高的三维全息图，但目前它还存在许多问题。用计算机来模拟仿真提供了一种有力手段。本文采用方块、英文字母、汉字等作样品，对无透镜傅利叶变换软Ｘ射线激光全息术作了模拟仿真，其结果和可见光全息实验及理论都相符合。     

模拟激光等离子体软X射线成像的光学处理方法

本文报道了一个软X射线URA(uniformly redundant arrays)编码孔成像的光学图像处理方法.利用相干光学解码图像处理技术给出了模拟靶图像.     

上海软X射线自由电子激光装置

上海软X射线自由电子激光装置(SXFEL)是中国第一台X射线相干光源,其最短波长可达到2nm。这台基于1.5GeV C波段高梯度电子直线加速器的激光装置包含1条种子型自由电子激光(FEL)束线、1条自放大自发辐射束线以及5个实验站。整个装置的研制分试验装置(SXFEL-TF)和用户装置(SXFEL-UF)两个阶段进行,基于0.84GeV直线加速器的SXFEL-TF以掌握种子型FEL级联技术和短波长回声型FEL为主要目标,而SXFEL-UF的目标则是建成可提供5个实验站的用户装置并于2019年底开始首批实验。介绍了SXFEL的基本构成和目前装置研制的进展。     

毛细管放电软X射线激光研究进展

近几年来实用型、台式软X射线激光器发展非常迅速，特别是毛细管放电抽运的X射线激光源，已经获得46.9nm近1mJ激光输出，重复率4Hz。该台式激光器在等离子体诊断、物质烧熔等方面已经开展了初步的应用实验。本文首先简介了利用毛细管放电抽运X射线激光器的两种物理机制：电子碰撞机制和三体复合机制。然后着重介绍毛细管放电碰撞机制软X射线激光的研究进展，包括实验方案、实验装置、增益测量实验及初步的应用。对毛细管放电软X射线激光的几个关键性问题进行了讨论。     

软X射线自由电子激光试验装置微波系统

软X射线自由电子激光装置(SXFEL)是中国第一台X射线相干光源,其最短波长可达到2 nm.这台基于1.5 GeV的C波段高梯度电子直线加速器的激光装置分试验装置(SXFEL-TF)和用户装置(SXFEL-UF)两个阶段进行研制,最终形成包含1条种子型自由电子激光束线、1条自放大自发辐射束线以及5个实验站的用户装置.试...     

用激光脉冲列开发小型软X射线激光

1．前言X射线显微镜、X射线光刻等各种实际应用所期待的X射线激光的开发研究正在世界范围内进行。特别是利用固体靶在1kJ以下的照射能量，证实了能产生强的放大自发辐射（ASE），各国集中力量开展用电子碰撞激发机制的类氖Ge离子X射线研究。以确认增益饱和为目的的各种实验成果已有报道。日本理化研究所提出的用激光脉冲列激发X射线激光的方案，已由劳伦斯·里弗莫尔实验室和大皈大学所验证，确认了等离子体逐次有效的加热作用，公认为是一种有效的激发手段。但是，用这种方法产生类氖Ge离子X射线激光（波长19．6nm，23．6nm）也需要几…     

基于激光等离子体X光源的软X射线全息显微成像实验的模拟研究

对目前实际可获得的台式激光等离子体X射线光源各种性能进行了分析 ,论证了利用这类设备获得有实际应用价值的X光全息图的可行性。并在此基础上进行数值模拟 ,讨论了各种参数对实验结果的影响 ,讨论了缩短实验时间及获得更高分辨率的可能途径。     

激光等离子体软X射线量的初步测量

研制了一种脉冲重复频率为１０ＨＺ的激光等离子体软Ｘ射线源。采用Ｘ射线能量计对光源的单脉冲Ｘ射线能量进行了测量并讨论了其结果。     

高分辨Fe靶激光等离子体软X射线光谱测量

在高真空环境下使用McPHERSON 2 4 7型掠入射单色仪测量了纳秒激光激发的Fe等离子体 5～ 2 7nm波段的软X射线光谱 ,单色仪光谱分辨率Δλ≤ 0 .0 75nm ,波长扫描间隔 0 .1nm ,认证出了若干电离Fe的强谱线。     

软X射线自由电子激光单色器优化方法

软X射线自由电子激光(FEL)光栅单色器的设计是个多目标优化任务,涉及到能量分辨能力、脉冲展宽、光斑投影大小、物距、像距、光栅线密度、光栅变线距等众多参数,优化起来十分复杂。本文提出了光栅单色器的统一优化方法模型,该模型把多目标优化任务转化为单目标(光栅焦点常数C_ff)优化任务。基于该模型,本文对比了三种软X射线FEL光栅单色器设计方案,并直观地对单色器能量分辨能力、脉冲展宽和光斑在光栅上投影大小进行评估。此外对这三种光栅单色器的设计方案进行了详细的计算,并绘制出了“C_ff-波长-优化参数”三元图。通过“C_ff-波长-优化参数”三元图,能够清晰地得到光栅单色器的能量分辨能力、脉冲展宽和光斑投影大小随着C_ff变化而变化的趋势。本项工作为光栅单色器的设计和优化提供指导作用。