超强激光超热电子激发的KαX射线发射研究

建立了无色散型X射线谱仪.利用SILEX-I激光装置的超强激光辐照固体物质,分别在靶前、后定量测量了Cu和Mo物质在不同激光功率密度时的X射线谱和Kα光子产额,推导了不同激光强度时的Kα X射线光子转换效率.实验发现,打靶激光能量越高,靶后出射的Kα产额越高,100μm Mo靶可获得10-5量级转换效率.     

超强激光超热电子激发的Kα X射线发射研究

建立了无色散型X射线谱仪. 利用SILEX-I激光装置的超强激光辐照固体物质，分别在靶前、后定量测量了Cu和Mo物质在不同激光功率密度时的X射线谱和Kα光子产额，推导了不同激光强度时的Kα X射线光子转换效率. 实验发现，打靶激光能量越高，靶后出射的Kα产额越高，100μm Mo靶可获得10^-5量级转换效率.     

超短超强激光与铜靶相互作用产生Kα源的蒙特卡罗模拟

超短超强激光打靶产生的超热电子，与固体靶相互作用时会产生Kα线辐射.由经典定标律给出了法线方向超热电子的温度.利用蒙特卡罗方法，对超热电子在固体靶中的传输进行了研究，模拟了不同靶厚度情况下Kα产额和角分布及不同电子温度下Kα光子的转化效率.计算结果与实验符合较好.结果表明：在一定电子温度下，随着靶厚度的增加Kα光子产额会达到饱和，并会使Kα光子发射的各向异性变得更加严重；存在最佳的电子温度，使Kα线转化效率最高. 关键词： 超短超强激光 超热电子 蒙特卡罗方法 Kα线')" href="#">Kα线     

kHz激光与固体靶相互作用产生的X射线源

利用kHz激光与固体靶相互作用产生了平均流强为1.3×10⁷ photons·sr^-1·s^-1的X射线源, 研究了激光的对比度和能量对激光与固体靶相互作用产生的X射线能谱及K_α 产额的影响, 使用刀边成像技术测量了X射线源的源尺寸, 并进行了初步的成像实验. 实验中观察到对于非相对论级别的激光脉冲, 降低激光的对比度有利于提高K_α 产额, 而使用高对比度高强度激光, 更有利于获得高通量高信噪比X射线源. 关键词： kHz激光 固体靶 X射线     

飞秒激光驱动纳米多孔靶产生X射线转化效率实验研究

利用多孔结构原理,研制了厚度为100 m、孔隙率为70%的纳米多孔铜靶,密度比为固体铜的30%。实验在中国工程物理研究院星光Ⅲ激光装置飞秒激光束上进行,激光功率密度大于1.61018 W/cm2,脉宽为30 fs。利用16 bit单光子CCD获取了X射线能谱,测得铜K线光子产额为2.9108 photonsr-1s-1,转换效率为0.008 38%。与压制加工的平面Cu靶相比,多孔结构靶的X射线产额约为平面靶的1.8倍,表明纳米多孔结构能够有效增强飞秒激光能量吸收,提高超热电子和X射线转化效率。     

飞秒激光-物质相互作用产生K_α X射线(英文)北大核心CSCD

用无色散X射线谱仪分别在靶前后测量了飞秒激光辐照铜箔产生的KαX射线,获得了能量转换效率。入射激光脉冲宽度33 fs,能量在50 mJ^5 J,强度1017~1019W/cm2。靶后发射的KαX射线强度随入射激光能量的增加而增加,其单色性较靶前好。采用100μm厚靶,其能量转换率为2.2×10-5。     

超强激光与Ar团簇相互作用中X射线的研究

本文主要研究了超强超短激光与Ar团簇相互作用过程中X射线能谱、K壳层光子产额、能量转换效率以及激光对比度对X射线光子产额的影响.实验中得到K壳层的光子产额约为1× 10¹¹/发,能量转换效率约为2.8× 10^-5．同时观测到较强预脉冲离化团簇会导致预电离,产生膨胀等离子体,然而主脉冲与膨胀的等离子体相互作用的强度较未膨胀时降低了,从而导致K壳层光子产额降低,而使用高对比度的激光能增加X射线光子产额.     

飞秒激光驱动X射线源中超热电子与靶相互作用研究

飞秒激光与靶相互作用产生超热电子,随后超热电子与靶原子碰撞,通过kα、kβ等散射过程,可辐射高亮度、飞秒级X射线,在原子与分子物理、生物及医学等领域均有广泛的应用前景.论文首先对飞秒激光驱动X射线源的发展进行简要叙述,然后对X射线源中的超热电子与靶相互作用进行研究.超热电子的产生由靶材对光脉冲的非碰撞吸收机制决定,X射线的产生由超热电子决定.研究超热电子、靶参数对X射线产额的影响,确定最佳参数值,可指导驱动激光脉冲参数的选择,以获得更大的X射线光子产额.使用蒙特卡洛模拟方法可研究超热电子动能及入射角、靶材(Cu靶)厚度对靶材上、下表面X射线辐射光子产额的影响,分析确定最佳超热电子动能及最佳靶厚.驱动激光强度与超热电子动能的定标关系表明：需要合理选择驱动激光参数,使真空加热机制主导超热电子产生过程,以在合适的激光脉冲强度下获得最大X射线光子产额.     

超短脉冲强激光与固体靶相互作用中Kα射线的实验研究

在相对论激光强度下,对p偏振30 fs激光与固体Cu靶相互作用中产生的Kα射线进行了实验研究.采用刀边成像技术和单光子计数X射线CCD相结合的探测装置,在单发激光脉冲打靶时同时得到X射线源的尺寸、能谱以及Kα光子的转换效率等多种信息.实验结果与Reich等人的理论计算结果有明显的差异,Kα光子的能量转换效率在激光功率密度为1.6×1018W/cm2的条件下达到最大值7.08×10-6/sr.根据这一结果并结合蒙特卡罗程序,推断出在这一聚焦光强下激光能量转换为前向超热电子的效率约为10%.     

Kα射线源半影成像研究

在SILEX-Ⅰ激光装置上,采用半影成像技术对超短超强激光与纳米靶作用产生的Kα源进行了空间二维成像,获得了分辨率为10 μm左右的图像.与国外的结果相比,在较小能量激光器上高质量地实现了铜Kα源空间二维半影成像.实验表明,半影成像能得到详细的Kα源空间分布的细节信息,优于刀边成像等一维成像技术. 关键词： Kα源')" href="#">Kα源 半影成像 纳米靶     

超短脉冲强激光与固体靶相互作用中Kα射线的实验研究

在相对论激光强度下，对p偏振30 fs激光与固体Cu靶相互作用中产生的Kα射线进行了实验研究.采用刀边成像技术和单光子计数X射线CCD相结合的探测装置，在单发激光脉冲打靶时同时得到X射线源的尺寸、能谱以及Kα光子的转换效率等多种信息.实验结果与Reich等人的理论计算结果有明显的差异，Kα光子的能量转换效率在激光功率密度为1.6×10¹⁸W/cm²的条件下达到最大值7.08×10^-6/sr.根据这一结果并结合蒙特卡罗程序，推断出在这一聚焦光强下激光能量转换为前向超热电子的效率约为10%.     

飞秒激光-物质相互作用产生Kα X射线

 用无色散X射线谱仪分别在靶前后测量了飞秒激光辐照铜箔产生的Kα X射线,获得了能量转换效率。入射激光脉冲宽度33 fs,能量在50 mJ～5 J,强度10₁₇～10₁₉ W/cm₂。靶后发射的Kα X射线强度随入射激光能量的增加而增加,其单色性较靶前好。采用100 μm厚靶,其能量转换率为2.2×10_-5。     

Laser-produced plasma helium-like titanium Kα x-ray source and its application to Rayleighben-Taylor instability study

Several experiments are performed on the ShenGuang-II laser facility to investigate an x-ray source and test radiography concepts. X-ray lines emitted from laser-produced plasmas are the most practical means of generating these high intensity sources. By using a time-integrated space-resolved keV spectroscope and pinhole camera, potential helium-like titanium Kα x-ray backlighting (radiography) line source is studied as a function of laser wavelength, ratio of pre-pulse intensity to main pulse intensity, and laser intensity (from 7.25 to ～11.3× 10¹⁵ W/cm²⁾. One-dimensional radiography using a grid consisting of 5 μm Au wires on 16 μm period and the pinhole-assisted point projection is tested. The measurements show that the size of the helium-like titanium Kα source from a simple foil target is larger than 100 μm, and relative x-ray line emission conversion efficiency ξ_x from the incident laser light energy to helium-like titanium K-shell spectrum increases significantly with pre-pulse intensity increasing, increases rapidly with laser wavelength decreasing, and increases moderately with main laser intensity increasing. It is also found that a gold gird foils can reach an imaging resolution better than 5-μm featured with high contrast. It is further demonstrated that the pinhole-assisted point projection at such a level will be a novel two-dimensional imaging diagnostic technique for inertial confinement fusion experiments.     

Preheating of a target by laser radiation through plasma and polymer aerogel

Processing of X-ray and optical streak-camera images after brightness amplification 5 proves unambiguously the existence of a preheating of the foil in two-layer targets (polymer aerogel plus Al foil). We observed this effect earlier at the accuracy limit of the experiment. Preheating may be explained by the initial transmission of laser radiation by an inhomogeneous plasma and aerogel remnants. The fraction of laser energy that passed through a microheterogeneous plasma to the foil or shell is small in comparison with the total energy in the pulse, but it comes to the target (foil or shell) at the initial period of the laser pulse and can be significantly affected by the dynamics of plasma and the efficiency of spherical cryogenic thermonuclear targets.     

硬X射线透射弯晶谱仪

 提出了一种基于圆柱面石英透射弯晶的晶体谱仪,主要用于诊断10～60 keV范围的硬X射线光谱。石英弯晶的曲率半径为112 mm,晶格常数为0.425 6 nm。实验利用Mo靶X射线管作为点光源,晶体与光源距离700 mm,采用成像板作为记录介质,获得了清晰的光谱图像。Mo的两条特征谱线以光轴为中心线对称分布,谱线的位置与理论计算符合得很好。误差分析表明,实际测量值与理论值的偏差主要来源于瞄准精度。     

高强度二倍频激光辐照银薄膜靶的烧蚀和X光辐射实验研究

激光聚变物理实验中,背光透视照相是靶丸内爆动力学过程观测的重要方法. Ag是一种重要的背光材料, 激光辐照产生的等离子体可以产生强L线辐射, 研究其烧蚀和辐射特性, 对提高内爆靶丸背光透视照相的图像质量具有十分重要的意义.在神光II装置上, 采用第九路输出的2 ns, ～ 5× 10¹⁴ W/cm², 526.5 nm激光均匀辐照Ag薄膜靶, 实验研究了其烧蚀特性, 获得了银薄膜靶在激光烧蚀驱动下的飞行轨迹和飞行速度的数据. 实验结果与一维辐射流体力学模拟结果相符. 火箭模型对实验数据进行拟合, 得到了Ag材料的质量烧蚀速率和烧蚀压的数据. 采用平面晶体谱仪和X射线二极管探测器阵列观测等离子体的辐射特性, 获得了Ag等离子体辐射光谱和L线转换效率, 实验结果对激光聚变内爆靶丸背光照相的实验设计具有重要的参考价值.     

The decay of115 mIn

The decay of^115m In has been investigated using accurate counting methods. The emission rate of conversion electrons plusβ ^?-particles was determined with a 4π proportional flow counter. The total andK-shell internal conversion coefficients of the 336 keVγ-ray in¹¹⁵In were measured by the electron X-ray coincidence method using combinations of a Si surface barrier with a NaI(Tl) detector and of a magneticβ-spectrometer with a high energy resolution Si(Li) detector, respectively. The conversion ratioR=K/(L+M+...) was deduced from electron spectra recorded with the magneticβ-spectrometer. The 336 keVγ-ray emission rate of all used sources was determined with a calibrated NaI(Tl)γ-ray spectrometer. A Ge(Li) detector has been used to determine the relative intensity of the 497 keVγ-ray in¹¹⁵Sn. As results have been deduced the 336 keVγ-ray emission per decay (N _γ1/N ₀=(45.9 ± 0.1)%), the total internal conversion coefficient (α=1.073 ± 0.014), theK-shell internal conversion coefficient (α _K=0.843±0.012), the conversion ratioR=3.63±0.07, theβ ^?-transition per decay going to the ground state (N _β1/N ₀=(5.0 ± 0.7)%) and to the first excited level in¹¹⁵Sn¹¹⁵Sn(N _β2/N ₀=(0.047 ± 0.002)%), and the 497 keVγ-ray emission (N _γ2/N _γ1=(0.103 ± 0.004)%). From the obtained internal conversion data it follows that the 336 keVγ-ray transition is ofM4 character with anE5 admixture of less than (3.5±1.5)%. The half-life of the isomeric state¹¹⁵ mIn has been determined with four different methods. The result isT _1/2=(4.486±0.004) h.     

TheK-conversion coefficient near threshold of the 30 keV isomeric transition in108mAg decay

With calibrated Ge(Li) x-ray detectorsK x rays in the conversion of the 30 keV isomeric transition in the decay of^108mAg were observed in coincidence with 79 keV γ-rays. Thus, the fraction of 30 keV transitions which take place byK conversion was measured to be (2.44±0.23) × 10^?2. Making use of a theoretical total conversion coefficient (K conversion contributes only a minor part of the total conversion coefficient), an experimental value of theK-conversion coefficient was obtained, α_K=(1.07 ± 0.10) × 10⁴ (where the error represents twice the standard deviation to which the error in the detector efficiency has been added linearly). This value agrees with the theory of Hager and Seltzer forM4 conversion. The energy of the cascading γ-ray was remeasured to be 79.20 ± 0.05 keV.     

电子碰撞Ga,As, Pt,W和Au原子Lα X射线产生截面的理论计算

利用修改后的MBELL模型,研究了L壳层的相对论效应和离子效应对快电子碰撞电离Lα X射线产生截面的影响.通过在BELL模型中引入相对论效应和离子效应,基于相对论性的L壳层的电子碰撞电离截面的理论,计算了Ga,As,Pt,W和Au的L壳层电子碰撞电离截面,并将其转化成Lα X射线产生截面,计算结果表明考虑到相对论效应和离子效应后,修改后的MBELL的Lα X射线产生截面结果明显优于BELL的计算结果,并和最近的文献实验数值 关键词： 快电子 Lα射线')" href="#">Lα射线 电离截面 相对论效应