強激光誘導材料產生電磁脈沖診斷及其機制研究.pdf

1、探索核聚變過程中的反應機理和豐富的實驗現象對核能技術發(fā)展有著巨大推動作用。強激光脈沖與金屬材料相互作用能夠產生極其強烈的電磁輻射，對電子系統(tǒng)和診斷設備會造成很明顯的影響，因此探討它們的產生機制和物理規(guī)律就非常必要。研究各種電磁輻射的產生機制及其性質具有非常重要的科學價值和應用價值，這將大大增進人們對相關物理過程的深入理解，推動諸如慣性約束聚變、強場物理和實驗室天體物理等許多領域的快速發(fā)展。
　　本文自行設計制作兩個用于強激光靶耦合

2、診斷的時域脈沖天線：盤錐天線和環(huán)形磁天線，對設計制作的天線進行模擬仿真和實驗室標定，并對比分析了仿真和標定結果的三維增益方向圖、E面增益方向圖、天線效率等各項主要參數。結果顯示自行設計的盤錐天線和環(huán)形磁天線隨著頻率的增加，增益變化比較穩(wěn)定，束縛性較好，具有良好的穩(wěn)定性和全向性，能夠接收各個方向的電磁脈沖信號，并且波束較寬。利用盤錐天線和環(huán)形磁天線分別對神光III原型高功率激光裝置靶室外部和內部的電磁輻射進行實驗測量，對激光裝置實驗場地內

3、0.1 GHz～5 GHz頻段的電磁輻射強度和頻譜進行了實驗測量和評估，獲取時域和頻域信息。在本文進行的激光靶耦合實驗過程中，由于密閉靶室的原因，電磁脈沖不斷反射，導致產生電磁脈沖持續(xù)時間遠遠大于激光靶的耦合作用時間，在靶室外測得電磁脈沖的場強高達610 V/m，靶室內部測得的電磁脈沖的場強峰值高達7200 V/m。長脈沖強激光與金屬靶相互作用產生電磁輻射的過程中，偶極輻射是輻射電磁波的主要機制之一。影響電磁輻射強度的因素有激光能量，激