尋找毛細(xì)管放電軟X射線激光最佳產(chǎn)生條件的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、毛細(xì)管放電軟X射線激光是一種小型、臺式激光方案，具有很高的研究價值與很強(qiáng)的實(shí)用性，本論文對毛細(xì)管放電軟X射線激光產(chǎn)生的最佳條件進(jìn)行了研究。
　　理論研究方面，利用C語言編制的雪耙模型程序，模擬了各種管內(nèi)氣壓與不同電流峰值條件下毛細(xì)管內(nèi)等離子體半徑隨時間的變化情況，并通過分析等離子體第一、二、三次箍縮到半徑最小的時刻與管內(nèi)氣壓或電流峰值的關(guān)系，證明了等離子體經(jīng)過了一個多次箍縮的過程實(shí)現(xiàn)了激光輸出，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果很好的吻合。
　　裝

2、置的改造與維修方面，首先介紹了毛細(xì)管放電裝置的各個主要部分的原理與特性。其次介紹了自制的羅可夫斯基線圈，并對其進(jìn)行了精確標(biāo)定,使對電流的測量更為精確。設(shè)計制作了新的預(yù)脈沖觸發(fā)裝置，提高了抗電磁干擾能力、安全性和可靠性。最后對裝置各部分進(jìn)行了改造，改善了裝置的電氣絕緣強(qiáng)度。
　　實(shí)驗(yàn)研究方面，首先采用了使同軸電纜纏繞鐵磁環(huán)后接入示波器的方案，去除了長時間困擾實(shí)驗(yàn)的XRD干擾信號。其次在實(shí)驗(yàn)中使用了三種不同形狀的主開關(guān)電極，根據(jù)導(dǎo)通電

3、感的估算結(jié)果，利用脈沖功率理論，計算了電流幅值和脈寬的改變情況，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較，二者均表明，放電間隙為3cm的圓環(huán)—圓盤型主開關(guān)，最適合軟X射線激光的輸出。再次介紹了在實(shí)驗(yàn)中使用了不同結(jié)構(gòu)與材料的毛細(xì)管放電電極，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明平端面的鉬電極由于擊穿電壓適當(dāng)、形成的等離子體均勻且產(chǎn)生的背景光較低，最適合增益測量。最后在不同的預(yù)、主脈沖延時條件下進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)延時2～10μs的條件適合激光產(chǎn)生。
　　本論文采用理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合