双脉冲驱动下的纳秒级钛背光源优化实验探索

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  利用激光驱动靶物质产生的X射线背光投影照相技术,是惯性约束聚变研究中获取等离子体密度分布的一项重要诊断手段。利用纳秒级背光源探针结合X光条纹相机或分幅相机即可实现对待测等离子体的连续时间分辨测量。而该项诊断技术对背光源的强度及辐照均匀性提出了很高的要求,根据初步理论模拟,常规单脉冲激光直接驱动平面薄膜靶方式下产生的X射线辐射强度较低,无法满足诊断需求,因此我们在神光Ⅱ装置上开展了一系列的双脉冲驱动预爆炸薄膜靶实验,对纳秒级钛背光源进行优化。实验结果表明,双脉冲驱动方式能够大幅度提高低密度辐射等离子体体积,但4 keV以上波段钛的内壳层线谱辐射强度并没有大幅度的提高。其可能原因是受激光器驱动能力所限,辐照到靶面激光功率密度低于模拟所得的最优化激光辐照功率1015W/cm2,虽然低密度等离子体体积增大,但等离子体电子温度与平面靶模式相比较下要低,电离到类氢或类氦态的高剥离态离子丰度降低,从而导致了4 keV以上波段X射线线谱辐射强度的增幅不明显。
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