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国家点火装置上用于高光学深度放射照相应用的轫致辐射X射线产生
摘要： 我们测试了一系列X射线源，用于国家点火装置（NIF）上高衰减激光驱动实验的探测。与针对特定原子跃迁（通常是类氦离子中n=2→n=1跃迁）进行优化的传统X射线源不同，本设计通过优化高强度宽带轫致辐射来实现最大总光子通量。我们使用相同靶材（包括铀X射线源箔和带窄缝（25微米宽）准直狭缝的钨基底以产生准一维X射线源）开展了三项实验。其中两项实验采用NIF激光器的12束光束，每束提供约46千焦激光能量但具有不同空间分布，这两组实验产生了相似的X射线发射时间轮廓、空间分辨率及推断的热电子温度。第三项实验仅使用6束光束（约25千焦），产生的热电子温度较低，X射线通量显著减少且空间分辨率较差。数据表明激光指向抖动可能影响了发射等离子体的位置和强度，导致发射体积未良好对准准直狭缝后方且强度低于设计值。不过12束设计方案能实现高衰减样品的X射线成像——若采用低能特征线发射X射线源则几乎会被完全衰减。
关键词： 高光学深度放射成像、激光驱动实验、轫致辐射、X射线源、国家点火装置
更新于2025-09-23 15:21:01
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高功率激光与受限靶材相互作用产生的轫致辐射用于工业射线照相
摘要： 激光与固体相互作用非常适合作为非破坏性成像的高能X射线潜在源。从微小源点可驱动出明亮的高能X射线脉冲，使其成为高分辨率X射线照相的理想选择。通过限制靶材的横向尺寸，我们能够约束X射线产生的区域，从而实现分辨率和对比度更高的成像。采用约束靶材的实验表明，我们获得了（20±3）微米的X射线源，相比无约束箔靶显著提升了图像质量。模型分析显示，约束靶材周边更大的鞘层电场包络能增加电子电流在靶内循环的比例，从而驱动更明亮的X射线源。
关键词： 高功率激光、轫致辐射、无损成像、X射线、射线照相
更新于2025-09-19 17:13:59
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激光驱动块体加速中强激波引发的D-T燃料侧向点火热共振效应
摘要： 通过拍瓦-皮秒（PW-ps）激光加速的等离子体块与固态密度燃料相互作用产生的冲击波实现点火，这是惯性约束可控核聚变的新途径。根据朱氏流体力学模型，等离子体块的意外产生为固态密度燃料点火提供了新思路。当PW-ps激光产生的等离子体块因与主燃料的密度差异形成冲击波并撞击主燃料时，该推进波会提升固态燃料密度、降低点火阈值能量并增强可燃性。本研究观测到冲击波引发共振现象的新发现——从流体力学方程密度分布的精确解中，揭示了燃料内层x≠0处侧向点火时核热冲击波的共振效应。这一重要发现使固态氘氚（D-T）燃料在特定能量下达到所需点火温度，且因热核波共振作用显著提升。该成果将推动采用PW-ps激光加速等离子体块，在特定能量条件下实现先进固态燃料点火的实用化实验。
关键词： 等离子体块、热核反应、激光、共振、固态燃料、冲击波、轫致辐射、点火
更新于2025-09-12 10:27:22
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激光场中原子的高能轫致辐射
摘要： 研究了激光场对超相对论电子在原子场中光子辐射过程的影响。推导出了辐射光子的角分布和能谱。通过准经典近似方法，在激光场和原子场参数方面所得结果具有精确性。研究表明，即便对于当前常规可实现的激光场参数的普通取值，激光场的影响仍然显著。因此，实验观测激光场对原子场中轫致辐射的影响是一项非常可行的任务。
关键词： 准经典近似、光子辐射、轫致辐射、原子场、激光场
更新于2025-09-12 10:27:22