激光等離子輻射不透明度實(shí)驗(yàn)研究和狀態(tài)診斷.pdf

1、在慣性約束核聚變的研究中，輻射不透明度是等離子體模擬中的一個(gè)重要物理參數(shù)，需要精確的理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)測(cè)量；對(duì)于極端等離子體條件下的溫度密度測(cè)量，需要借助于X 射線光譜診斷法這一有利工具。本論文在不透明度實(shí)驗(yàn)中發(fā)展了時(shí)間空間分辨的測(cè)量技術(shù)，獲得可靠的高分辨透過(guò)率譜，并與細(xì)致譜線計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較。
　　 對(duì)等離子體狀態(tài)診斷中的X 射線譜診斷法進(jìn)行了深入的理論與實(shí)驗(yàn)研究。本論文的主要內(nèi)容歸納如下：
　　 (1)對(duì)平面晶體譜儀的

2、譜線波長(zhǎng)定標(biāo)方法進(jìn)行了研究，發(fā)展了傳統(tǒng)的輔助光闌法，即利用譜線曲率法得到晶體與成像面的夾角；提出了一種利用譜線曲率直接測(cè)量譜線波長(zhǎng)的新方法，并從實(shí)驗(yàn)與理論上進(jìn)行了分析。在北京同步輻射3W1B 裝置上完成了1keV～1.5keV的X 光膠片絕對(duì)響應(yīng)曲線的標(biāo)定工作，為不透明度實(shí)驗(yàn)測(cè)量提供了定量測(cè)量。
　　 (2)在神光II 裝置上的不透明度實(shí)驗(yàn)中，采用點(diǎn)投影背光法測(cè)量了鋁等離子體的透過(guò)率譜。通過(guò)采用三明治半樣品靶實(shí)現(xiàn)了空間分辨測(cè)量，

3、在一次打靶中獲得了背光源譜，樣品自發(fā)射譜，透射譜的信息，減小了由于實(shí)驗(yàn)發(fā)次之間的波動(dòng)引起的不確定度，提高了數(shù)據(jù)獲取的合理性。通過(guò)9 路短脈沖打靶得到200ps的短X-ray 背光實(shí)現(xiàn)了高時(shí)間分辨測(cè)量，在短脈沖持續(xù)時(shí)間內(nèi)獲得了均一的樣品狀態(tài)，便于與確定溫度密度狀態(tài)下的理論模型進(jìn)行比較。設(shè)計(jì)了側(cè)面背光法測(cè)量膨脹Al樣品的厚度以及密度，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與流體力學(xué)模擬進(jìn)行了比較。
　　 (3)建立了將能級(jí)布居計(jì)算(激發(fā)與自發(fā)輻射等快過(guò)程)和離

4、化度分布計(jì)算（離化與復(fù)合等慢過(guò)程）分離的穩(wěn)態(tài)碰撞輻射模型。研究了非局域熱動(dòng)平衡等離子體的發(fā)射譜，并對(duì)鋁激光等離子體的發(fā)射光譜進(jìn)行了模擬。
　　 (4)等離子體狀態(tài)診斷是ICF 研究中的重要課題?；谏窆釯I 激光裝置的不透明度實(shí)驗(yàn)，建立了利用Fe等離子體L 吸收邊的移動(dòng)量來(lái)診斷等離子體密度的理論方法。
　　 在星光裝置上通過(guò)晶體譜儀狹縫成像得到時(shí)間積分空間分辨的非平衡激光鋁等離子體的k殼層自發(fā)射譜,通過(guò)之前建立的穩(wěn)態(tài)碰撞