摘要：受温度及密度等环境效应影响,温稠密物质的电子结构发生显著变化,其理论描述非常复杂,精密实验测量亦极其困难.本文发展了基于X射线荧光光谱研究温稠密物质离化分布的实验方法,结合理论研究有助于深入理解温稠密物质的电子结构变化.在万焦耳激光装置上,设计特殊构型黑腔复合加载产生数十eV、近固体密度的稠密Ti物质,利用激光辐照V产生的热发射线泵浦Ti的荧光,并采用晶体谱仪诊断样品的X射线荧光光谱.实验中获得冷样品和加载样品的荧光光谱,观测到加载样品K_(α)及K_(β)荧光谱线相对于冷样品光谱在高能侧的显著变化,结合理论计算解释了加载样品荧光谱线的变化主要来源于其温度上升后离化分布的改变,建立了基于X射线荧光光谱的温稠密物质离化分布实验研究能力.

摘要：8通道多层镜软X光能谱仪结构采用整体式,结合中心准直机构,保证了多层镜的角度,实现系统整体瞄准,大大简化了瞄准程序。建立了谱仪的3维模型,利用ANSYS软件完成了有限元分析。静力学分析结果表明,在重力作用下准直件的变形较大,y方向上的变形量为0.016 mm,通过增加准直筒厚度可消除影响。模态分析得到了影响谱仪使用性能必须避免的噪声。分析结果为保证谱仪测量精度提供了理论依据。

摘要：在间接驱动的激光惯性约束聚变实验中,激光辐照产生的X射线能流的测量非常重要,它可以推测出黑腔的辐射温度和激光腔靶的耦合效率,一般通过平响应X射线探测器得到不同角分布的辐射流数据。通过对平响应复合滤片的结构参数进行优化设计,提高了平响应X射线探测器的测量精度。研究了复合滤片中薄金层、厚金层和孔面积比等结构参数对X射线探测器响应平整度的影响规律。从实验结果中可以得出:滤片和金阴极的标定数据和理论结果基本一致,并且薄金层的厚度对探测器整体响应的平整度起到主要作用,厚金层厚度和孔面积比影响较小,优化后探测器的平响应度达到5%,与理论设计相一致,此时的薄金层厚度、厚金层厚度和孔面积比分别为50 nm、380 nm和1:6.1。

摘要：受密度及温度等环境效应影响,温稠密物质的电子结构显著变化,其理论描述非常复杂,精密实验数据亦非常缺乏.本文通过发展主动探测的X射线荧光光谱方法,从实验上定量研究了密度效应对温稠密物质电子结构的影响,有助于深入理解温稠密物质的电子结构变化,并为相关理论模型提供实验验证.在万焦耳激光装置上,设计特殊构型黑腔加载约2倍固体密度、2 eV的Ti样品.利用激光辐照V产生的热发射线泵浦Ti的荧光,并采用高效高分辨的晶体谱仪诊断样品的X射线荧光光谱.实验结果显示,2倍固体密度Ti样品荧光谱线K_(β)与K_(α)的能量差(△EK_(β)-K_(α))相对于冷样品红移约2 eV.理论上采用两种方法进行计算并与实验结果比较,其中有限温度相对论密度泛函方法高估了密度效应对谱线移动的影响,而“two-step Hartree-Fock-Slater”方法低估了密度效应的影响.

摘要：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2ns,～5×10(14)W/cm2,526.5nm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.

摘要：X光二极管（XRD）小型化有助于优化软X光能谱仪,也可实现与其他X光诊断设备的集成应用。完成了小灵敏面X光二极管机构设计,储能电容更合理,体积更小。开展了微波仿真与模拟计算,在0-20 GHz的带宽范围内其反射很小,微波传输特性满足实验要求。另外,在短脉冲激光装置上开展了探测器性能研究实验。结果表明探测器时间分辨能力提升20%左右。小灵敏面X光二极管研究有助于探测器在辐射流监测的方面获得更广泛的应用。

摘要：在神光Ⅱ装置上,8路激光注入金柱腔靶产生X射线驱动位于柱腔中心的DD靶丸内爆,第9路激光辐照Pd背光靶产生的L线X射线透视内爆靶丸,用针孔成像方式获得靶丸的透视图像,高速X射线条纹相机记录靶丸透视图像,建立了间接驱动内爆靶丸背光照相的实验方法,清晰地观测到了靶丸内爆的过程,对透视图像分析获得了内爆靶丸壳层运动轨迹和速度的实验数据,所获实验结果可用于间接驱动靶丸优化设计,还可用于内爆动力学数值模拟建模和计算结果的验证。

摘要：为了满足充气腔实验对探测器安全性能的要求,开展了X光二极管的脉冲偏压施加技术的初步研究。在8ps激光装置上,设计了一种新的基于信号发生器的同步方法,完成了X光二极管脉冲偏压加载工作方式的技术验证。脉冲偏压与直流偏压条件下,探测器上升时间与半高宽变化值不超过10%。脉冲偏压源主要指标确定为脉宽110μs,激光打靶零后2.11ms完成偏压卸载。

摘要：基于透射式阴极发射模型和平响应XRD原理,设计了透射式阴极,并制作550nm CH+50nm Au的阴极,并在神光Ⅲ原型装置上开展了初步验证实验。首先利用反射式XRD施加负偏压的实验开展直穿光影响评估,施加偏压为-1500V时,没有观测到探测信号,表明直穿光产生光电子得到了有效抑制。利用原型主激光与第九路激光打靶实验,施加负偏压的透射式XRD获得探测信号显示第二个峰值信号延后第一个信号3.01ns,该结果与第九路激光延迟时间一致,时间分辨能力满足实验要求。

摘要：激光间接驱动惯性约束聚变利用辐射烧蚀驱动靶丸球形内爆,在减速阶段将内爆动能转化成热斑内能,同时压缩燃料,达到点火条件,实现聚变点火。根据目前认识,影响内爆压缩过程的主要因素包括内爆对称性、燃料熵增因子、内爆速度和混合。内爆物理实验研究的目的是发展对上述影响因素的实验表征方法,获取这些影响因素随靶设计参数的变化规律,建立相应的实验调控能力,最终达到不断提升内爆性能的目的。为此,在内爆对称性方面,开展了Bi球自发光实验,用于研究点火脉冲前2ns驱动不对称性;在内爆速度方面,开展了球面弯晶单能流线实验,测量得到内爆速度和剩余质量随时间的变化;在混合方面,开展了内壳层示踪涂层内爆混合实验,测量得到环形发光图像。为考察综合内爆性能,在神光Ⅱ和神光Ⅲ原型装置上开展了DT内爆实验,获得了中子产额随初始靶参数的变化规律。