摘要：强激光与固体靶相互作用可以产生从伽马射线、X射线到无线电频率范围内的各类辐射。伽马射线能够穿透诊断装置的金属壁并诱导二次电子,二次电子进一步辐射电磁脉冲(EMP)。该文定量模拟了由伽马与金属相互作用引起的次级电子发射。结果表明二次离子与入射伽马射线、金属含量和金属形状密切相关。麦克斯韦方程组证实了电磁脉冲部分源于二次电荷,最后讨论了其平均能量和空间分布。研究结果有助于加深对EMP产生机制的认识,也为各种物理诊断的有效屏蔽设计提供更多的实验支持。

摘要：气体切伦科夫探测器是惯性约束聚变的重要诊断设备,可用于聚变反应历程的测量。基于探测器的测量原理,并针对传统卡塞格林光学系统的不足,分析了一种新型气体切伦科夫探测器的光学结构,采用3片90°离轴抛物镜和1片平面反射镜组成的离轴光学系统,将探测窗口置于光学系统的出瞳位置,可减小同轴系统的缺陷提高光收集效率;利用多次反射镜反射增加光程,实现干扰信号分离。分析了光学系统的光束限制和光线追迹结果,比较了离轴系统与传统同轴系统的光收集效率。结果表明,离轴光学系统的光学效率为8.3%,同轴光学系统的效率为0.5%。

摘要：本文针对激光等离子体X射线诊断的需求,设计开发了移位双光栅X射线谱仪.该谱仪采用高线对密度和低线对密度的两种光栅组成移位双光栅作为核心衍射组件,高密度光栅能够提高中、高能区(1000—5000 eV)的能谱分辨率,低密度光栅足够满足低能区(100—1000 eV)测量的能谱分辨率要求,控制了低能区谱线的分布空间,保证足够的测量范围.两种光栅相互配合实现了谱仪整体性能提升.本文提出了移位双光栅X射线谱仪结构设计方法和参数指标,完成了移位双光栅X射线谱仪的集成调试和实验应用,获得了时间分辨的X光谱实验数据,测谱范围0.1—5.0 keV,谱分辨0.04 nm,时间分辨好于30 ps.移位双光栅X射线谱仪可以最大程度地利用记录面的长度,实现高时间分辨和宽谱X射线测量.

摘要：近背向散射诊断系统的建立对于精密测量受激Brillouin散射和受激Raman散射光能量份额具有重要意义。基于神光Ⅲ原型装置,设计了以凹面镜收光盘为核心元件的近背向散射诊断系统,给出了其光学设计与机械设计,为建立近背向散射诊断系统提供了参考。

摘要：自主创新，就是以自我为主体，提出创意和思想，经过系列研究活动，最终形成新产品、新工艺、新方法，并取得效益，具有可持续性，能引领未来的系统工程。“自主创新、重点跨越”已经成为国家的科技发展方针。

摘要：通过脉冲接收天线的设计和测试方法的优化,建立了神光Ⅲ原型激光器电磁脉冲(EMP)的强度分布等激光参数和靶型的关系,为进一步研究它们的产生机理和激光靶相互作用提供实验依据。考虑到电磁场极化方向的不确定性,使用三个相互正交的环形磁天线对激光装置靶室内部的电磁脉冲信号进行了测量,对比分析了两种靶型辐射电磁脉冲信号的频域特性,探讨了天线摆放位置对信号强度的影响,同时通过多物理场模拟对球形腔内电磁场的分布进行了分析。

摘要：新近提出的光学色散元件"之"字形光栅具有优越的衍射特征,在光谱测量和分析中具有重要的应用价值.本文基于卷积定理,采用一种新的数值计算方法对应用于X射线波段的"之"字形光栅的衍射模式进行了模拟计算,并将其衍射模式与传统光栅以及正弦光栅的衍射模式进行了比对研究,结果表明:"之"字形光栅可以将高级衍射抑制到低于一级衍射四个量级的水平,具有比传统光栅优越得多的衍射模式,与理论预期结果一致.在此基础上,又分析了实际应用过程中吸收体对X射线的吸收情况给"之"字形光栅衍射模式带来的影响,最终证实了"之"字形光栅具有较强的实际应用可行性.研究结论为"之"字形衍射光栅的物理设计提供了一种技术手段,该光栅有望代替传统黑白透射光栅应用于软X射线谱测量中.

摘要：为诊断激光打靶产生的电磁脉冲信号分布,选取环天线作为主要电磁脉冲信号采集装置,对靶室内外信号同时进行测试。从天线设计制作到天线标定,描述了脉冲诊断系统的搭建。通过对信号进行采集及处理,对比分析了靶室外、法兰口及靶室内脉冲信号的频域特性和强度。得出靶室内受到电磁脉冲辐射强度最大且频谱分布最广,其次是法兰口,靶室外电磁脉冲信号最弱。总结多次激光打靶电磁脉冲信号频域分布,可看出波峰主要出现在0.5,1.2,3GHz。电磁脉冲时域结果规律性展示出脉冲持续约100ns,因靶室内回波振荡,电磁脉冲信号于几ns处及几十ns处有较明显峰值蔟。

摘要：根据物质的吸收系数、散射截面、荧光截面的离散数据进行了二维插值,利用插值后的数据对前置滤片透射率、荧光体吸收截面、后置滤片透射率进行拟合,用文献[2]的滤波荧光谱仪的总响应函数(荧光响应函数和散射响应函数)以及探测器灵敏度和散射光、荧光光子数,对前置滤片、荧光片和后置滤片的不同厚度进行优化设计,得到了最大信噪比(荧光响应函数曲线的峰值面积与总响应函数面积的比值)及最大信噪比对应的前置滤片、荧光片、后置滤片厚度。在滤波荧光谱仪上应用优化厚度,减少了高能尾部对探测信号的影响,得到更加有效的硬X射线能谱,继而推算出更加精确超热电子信息。

摘要：设计了一种错位双光栅色散元件,与条纹相机耦合实现了0.1~5keV范围X射线时间分辨谱的测量.该色散元件由2 000lp/mm和5 000lp/mm两块子光栅在空间错位排布而成,低密度光栅测量低能段软X射线（100~1 000eV）,高密度光栅测量中能段软X射线（1 000~5 000eV）,通过空间错位实现能谱拼接.在同步辐射源上使用单色能点对其进行标定,获得了错位双光栅衍射效率的实验结果.根据光栅的结构特性,结合标定结果与严格耦合波分析理论,计算得到了100~5 000eV能区光栅的绝对衍射效率曲线,并给出了错位双光栅的解谱方法.该错位双光栅能够有效提升透射光栅谱仪的性能,为高温等离子体诊断提供宽谱X射线时间分辨谱定量测量.