类锂硅离子软X射线激光研究

在激光等离子体典型参数条件下，利用碰撞－辐模型计算了类锂硅离子５ｆ－３ｄ和４ｆ－３ｄ跃的粒子数反转比率和激光增益系数。讨论了不同热带条件和不同冷却速度下，激光增益系统数的变化。计算结果表明，高功率，短脉冲激光生产的高温等离子体在快速冷却条件下能产生软Ｘ射的线激光增益。     

类锂硅离子软X射线激光的空间特性

本文报道类锂硅离子软X射线激光的空间分布特性,研究表明软X射线激光的最佳增益在离靶面约300μm的中等等离子体密度区,而临近靶面的高密度区增益则较小.     

类锂硅软X射线激光模拟

对１１６ｐｓ，功率密度为５．４×１０（１２）Ｗ／ｃｍ２的激光脉冲和硅平板靶的相互作用进行了数值模拟，得到了类锂硅离子４ｆ粒子波居数和４ｆ－３ｄ跃迁增益系数的时空变化，并与实验结果进行了比较。     

类氦铝离子软X射线激光

通过一系列的数值计算，确定了实现类氦铝离子３ｄ＾１Ｄ２－２ｐ＾１Ｐ１跃迁激光增益的最佳等离子体条件，并提出了用辐射冷却的方法为实现所需的等离子体条件。     

类锂硅离子能级结构及软X射线激光光谱理论计算

本文采用Hartree-Fock自洽场方法,从理论上计算出类锂硅离子1s~2nl(n=2～7,l=0～5)各能级能量,并给出在极紫外(波长小于400(?))范围内各跃迁谱线的光谱性质、波长、振子强度和跃迁几率.对实验中已实现软X射线激光的跃迁(5d-3p,5f-3d,6d-3p,6f-3d),计算所得的跃迁波长与实验值完全相符.与现有文献的波长比较,相对误差不超过1%.     

类氖锗的X射线激光增益及其传输特性研究

在神光(10¹²W)装置上,用1.06μm激光加热片状锗靶,用袖珍式掠入射光栅谱仪测量了类氖锗离子的3S—3P激光跃迁线的增益系数和X射线激光的传输特性,得到的结果为:波长为19.638,23.224,23.627,24.743和28.643nm的5条激光跃迁线的增益系数分别为3.06,3.99,3.72,2.36和4.59cm^-1;当等离子体长度为18mm时,相应的X射线激光的发散角约为12mrad,发射X射线激光的等离子体厚度约为200μm,X射线激光峰值强 关键词：     

类锂离子与软X射线激光研究有关的跃迁波长和振子强度

本文用多组态HXR自洽场方法和优化以Slater径向积分法相结计算了类锂离子(Z=13～17,19)1s~2nl~2LJ(2≤n≤5,0≤l≤4)能级之间的跃迁波长和振子强度,并和实验进行了比较。就软X射线激光跃迁4f—3d而言,本文计算的波长值比其它文献的计算值更接近于观测值。     

反射镜双程放大对类氖锗软X射线激光的输出影响研究

纳秒量级激光驱动的类氖锗软X射线激光具有出光稳定和输出强度大等优点,在诸多领域拥有很好的应用价值. 研究了通过在光路中增加一块多层膜反射镜实现双程放大对出光特性的影响. 通过估算和实验,证实了增加反射镜双程放大确实能够提高类氖锗软X射线激光的输出强度,对于24mm的双程放大长度,总输出强度会增加约2.3倍. 但同时这种模式也带来了光束质量的下降,对应用研究并非完全有益. 关键词： 软X射线激光 反射镜双程放大 增益饱和     

双脉冲驱动锗薄膜靶高增益X射线激光实验

利用窄脉宽,低能量并具有一定时间间隔的两束激光脉冲驱动薄膜锗靶,获得高增益X射线激光的实验方法和结果,每束入射激光能量仅几十焦耳,脉宽100—160ps,两脉冲时间间隔35Ops,所用的靶为锗薄膜靶,其长为10mm,厚为34.0nm,实验中利用掠人射光栅谱仪观测到类氖锗3s—3PJ=0—1和J=2—1两条激光线,它们的波长分别为19.61nm和23.63nm,折射角均为12mrad,人发散用分别小于10.8mrad和17.8mrad. 关键词：     

MgXI等离子体软X射线自发辐射放大增益的数值模拟

本文采用碰撞辐射模型,考虑MgX,MgXII,MgXIII的基态及MgXI主量子数n≤6到光谱项层次的21个能级,假定等离子体电子温度按高斯函数随时间下降,用初始温度下定态能级占据数速率方程的解作初值,求解瞬态能级占据数速率方程,根据各能级粒子数的时间分布分析了MgXI1s3p—1s4d,1s3d—1s4f跃迁的自发辐射放大增益系数的时间特性。     

泵浦功率密度对复合类锂离子X射线激光特性的影响

本文通过分析不同泵浦功率密度下类钾硅离子X射线激光的实验结果以及有可能实现X射线激光的其它类锂离子的光谱特性,表明利用类锂离子复合方案,在现有驱动激光装置上实现“水窗”波段放大器有很大的可能性。     

类Li钙离子精细结构能级和软X射线光谱的理论计算

用多组态HFR方法计算了类Li等电子序列钙(Ca,Z=20)离子1s~2nl(n=2～6,l=0～5)组态的所有能级和电偶极跃迁的软X射线光谱,其中4f→3d,5f→3d及5d→3p、4d→3p由于其下能级跃迁速率较大,容易形成粒子数反转因而可作为激光跃迁,5f→3d、6f→3d跃迁已处于“水窗”波段,而4f→3d的激光跃迁(5.77nm)已为我们最近的实验所证实.并将我们的计算结果与其它理论计算和实验数据进行了比较.     

类锂氯离子和钾离子软X射线激光光谱理论计算

本文采用Hartree-Fock自洽场方法,从理论上计算了类锂氯离子和类锂钾离子可能实现软X射线激光的有关能级能量及跃迁谱线性质:跃迁波长、跃迁几率和振子强度。计算结果表明,类锂钾离子的部分跃迁非常有可能实现软X射线激光,并且其中有三条谱线的波长已进入水窗。     

增强实验室X激光的亮度

实验室X激光已经取得重大进展,但均属自发辐射放大,缺乏模式限制的措施,故激光功率分散在多横模中,提高激光亮度的措施之一是模式限制.由于X光多层膜一般为高吸收膜,用以形成谐振腔作模式限制看来是困难的.本文建议采用相距足够远的二段激光等离子体作同步延迟行波放大来进行横模限制.分析表明,达到衍射极限的单横模X激光是可能的,这对X光全息术以及高亮度X激光的实现是十分重要的.本文还建议改变一般采用的产生线状等离子体的光学系统设计,使激光功率密度在长线上达到均匀;认为过去的光学系统不良是长焦线时,X激光增益-长度乘积低的一个可能原因.     

对Kodak—SWR底片在软X光波段的绝对标定

运用透射光栅光谱仪，对线聚焦高功率激光辐照到锗靶上产生的软Ｘ光激光进行光谱记录，利用衍射谱的对称性和已经绝对标定过的Ｋｏｄａｋ－１０１底片来完成对Ｋｏｄａｋ－ＳＷＲ底片的绝对标定。     

Analysis of optical energy transportation on toroidal mirror X-ray relay optics

An analysis is given about energy transportation in toroidal mirror X-ray relayoptics.The systematic error which may be induced in the measurement of laboratory X-raylaser gain by the toroidal mirror relay optics is analysed and simulated for two applicable sys-tems,as shown in the examples,the degradation of spatial resolution of the relay optics is esti-mated.