研究目的
利用飞行时间配置下的碳化硅探测器测量等离子体辐射,以表征纳秒激光脉冲产生的非平衡等离子体。
研究成果
碳化硅肖特基探测器能有效检测激光脉冲产生的等离子体辐射,提供等离子体电子温度、最大质子能量、离子电荷态及X射线辐射等信息。等离子体温度随靶材原子序数升高而增加,探测器的有源区深度需根据激光强度调整以实现最佳检测效果。
研究不足
该研究仅限于低强度激光脉冲(10^10 W/cm2),未涵盖更高强度情况。等离子体表征尚不完整,因其未包含密度、温度及密度梯度随时间与空间的变化、X射线、电子与离子能量分布以及粒子角向发射等参数。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用飞行时间(TOF)配置的碳化硅探测器测量纳秒激光脉冲产生的等离子体辐射。
2:样本选择与数据来源:
使用调Q Nd:YAG脉冲激光辐照不同金属靶材(PE、BN、Al、Cu、Sn、Ta)。
3:实验设备与材料清单:
采用调Q Nd:YAG脉冲激光器(Litron lasers?)、碳化硅肖特基二极管及高速存储示波器(Tektronix,500 MHz,4 GS/s)。
4:实验流程与操作步骤:
激光束聚焦于真空腔内的靶材表面,碳化硅探测器沿靶面法线方向放置,其输出信号通过示波器采集。
5:数据分析方法:
通过解析TOF能谱确定粒子速度及对应动能,并据此计算等离子体温度与离子电荷态。
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