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浅谈惯性约束核聚变 被引量：38
1
作者 张杰 《物理》 CAS 1999年第3期142-152,共11页
以煤、石油、天然气为代表的化石能源终将枯竭，基于核裂变反应的核裂变能源也由于安全性和核废料的处理等问题而不尽如人意．人类期待着新的能源．受控热核聚变反应能释放巨大的能量，而且由于这种能源干净、安全，且以用之不竭的海水... 以煤、石油、天然气为代表的化石能源终将枯竭，基于核裂变反应的核裂变能源也由于安全性和核废料的处理等问题而不尽如人意．人类期待着新的能源．受控热核聚变反应能释放巨大的能量，而且由于这种能源干净、安全，且以用之不竭的海水作为原料，因此，受控热核聚变能是人类下一世纪的能源的主要希望所在．在地球上，主要有两种方法实现受控热核聚变反应：磁约束核聚变和惯性约束核聚变．文章通俗地介绍了惯性约束核聚变的基本原理和惯性约束核聚变研究的最新进展． 展开更多
关键词 惯性约束核聚变 ICF 受控热核聚变 原理 进展
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中国科学院光电技术研究所的自适应光学研究进展 被引量：50
2
作者 姜文汉 张雨东 +5 位作者 饶长辉 凌宁 官春林 李梅 杨泽平 史国华 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期64-72,共9页
中国科学院光电技术研究所的自适应光学研究始于1979年。1980年建立自适应光学研究室,在突破了波前校正器(包括变形反射镜和高速倾斜反射镜)、波前传感器、波前处理机和波前控制等关键技术的基础上,研制了一系列自适应光学系统,用于天... 中国科学院光电技术研究所的自适应光学研究始于1979年。1980年建立自适应光学研究室,在突破了波前校正器(包括变形反射镜和高速倾斜反射镜)、波前传感器、波前处理机和波前控制等关键技术的基础上,研制了一系列自适应光学系统,用于天文望远镜、惯性约束聚变和人眼视觉研究等。 展开更多
关键词 自适应光学 天文望远镜 惯性约束聚变 视网膜成像 变形反射镜 波前传感器
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大口径光学元件波前功率谱密度检测 被引量：32
3
作者 许乔 顾元元 +1 位作者 柴林 李伟 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期344-347,共4页
波前功率谱密度 (PSD)被用于评价惯性约束聚变激光驱动器光学元件在中频区域的波前误差。高功率固体激光装置对大口径光学元件波前质量的要求有别于传统光学系统 ,要求对波前误差进行较高空间频率的测量。探讨了大口径光学元件波前的高... 波前功率谱密度 (PSD)被用于评价惯性约束聚变激光驱动器光学元件在中频区域的波前误差。高功率固体激光装置对大口径光学元件波前质量的要求有别于传统光学系统 ,要求对波前误差进行较高空间频率的测量。探讨了大口径光学元件波前的高空间分辨率检测技术 ,采用大口径相移干涉仪作为波前检测仪器 ,通过傅里叶变换获得波前一维功率谱密度分布。 展开更多
关键词 光学元件 光学检测 波前功率谱密度 大口径
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激光-惯性约束聚变综合诊断系统 被引量：29
4
作者 郑志坚 丁永坤 +20 位作者 丁耀南 刘忠礼 刘慎业 孙可煦 成金秀 江少恩 祁兰英 张保汉 杨存榜 杨家敏 苏春晓 陈家斌 李文洪 易荣清 唐道源 黄天晅 曹磊峰 温树槐 彭翰生 蒋小华 缪文勇 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第11期1073-1078,共6页
　概述了为在强激光装置"神光 II"、"星光 II"上开展惯性约束聚变实验而建立的综合诊断系统的构成与指标。重点介绍了近期在X光、光学波段、聚变产物、诊断精密化等方面的进步,以及该诊断系统在黑腔靶物理、内爆动... 　概述了为在强激光装置"神光 II"、"星光 II"上开展惯性约束聚变实验而建立的综合诊断系统的构成与指标。重点介绍了近期在X光、光学波段、聚变产物、诊断精密化等方面的进步,以及该诊断系统在黑腔靶物理、内爆动力学、不透明度研究中的应用。 展开更多
关键词 惯性约束聚变 等离子体诊断技术 高时空分辨
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激光惯性约束聚变靶技术研究 被引量：35
5
作者 唐永建 《核物理动态》 CSCD 1995年第4期50-53,共4页
本文简要叙述了近年来中物院核物理与化学研究所开展激光惯性约束聚变靶技术研究的进展情况，围绕热核聚变靶丸的研制，介绍了空心玻璃微球（ＨＧＭ）、塑料微球（ＨＰＭ）的制备结果和充氘氚燃料气体的技术．在参数测量方面重点介绍了... 本文简要叙述了近年来中物院核物理与化学研究所开展激光惯性约束聚变靶技术研究的进展情况，围绕热核聚变靶丸的研制，介绍了空心玻璃微球（ＨＧＭ）、塑料微球（ＨＰＭ）的制备结果和充氘氚燃料气体的技术．在参数测量方面重点介绍了燃料气体的测量和荧光分析法的结果，鉴于低温冷冻靶是制靶技术的重要课题，文中也简叙了该技术的国内外动态． 展开更多
关键词 惯性约束聚变 DT内爆靶丸 靶制备技术
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神光Ⅱ激光装置研制 被引量：32
6
作者 朱健强 陈绍和 +27 位作者 郑玉霞 黄关龙 刘仁红 唐贤忠 张明科 徐振华 沈丽青 陈庆浩 彭增云 朱宝强 竺庆春 唐永兴 张伟清 唐福林 刘凤翘 毛楚生 朱俭 马伟新 李学春 杨琳 王树森 杨义 蔡希洁 林尊琪 范滇元 王世绩 顾援 邓锡铭 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期15-22,共8页
神光Ⅱ大型固体高功率激光装置是我国激光驱动器发展历史的里程碑,其成功研制使我国高功率固体激光工程与技术、聚变物理与基础物理研究实现了全面且本质的跨越式发展。简要概述了神光Ⅱ激光装置研制中创新发展的大量工程方案与技术手段... 神光Ⅱ大型固体高功率激光装置是我国激光驱动器发展历史的里程碑,其成功研制使我国高功率固体激光工程与技术、聚变物理与基础物理研究实现了全面且本质的跨越式发展。简要概述了神光Ⅱ激光装置研制中创新发展的大量工程方案与技术手段,举例介绍了神光Ⅱ激光装置在近20年来的高质量运行中取得的众多有国际影响力的研究成果。经多方支持和多年持续发展,已经形成数万焦耳级纳秒激光装置、皮秒拍瓦以及飞秒拍瓦激光装置等,这些装置是我国惯性约束核聚变、强场物理、高能量密度物理等研究领域中重要的物理实验核心平台之一。 展开更多
关键词 激光技术 惯性约束核聚变 固体激光驱动器 聚变点火 高功率激光
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熔石英表面划痕附近电磁场分布模拟分析 被引量：24
7
作者 王毅 许乔 +2 位作者 柴立群 陈宁 朱湘琴 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期67-70,共4页
亚表面缺陷是造成固体激光器光学器件损伤阈值过低的重要原因,而表面划痕是缺陷中重要的 一种。使用时域有限差分方法(FDTD)模拟了熔石英表面圆柱形、三角形划痕对激光电磁场的调制作用,绘出 了2维电磁场强度分布图,计算出划痕... 亚表面缺陷是造成固体激光器光学器件损伤阈值过低的重要原因,而表面划痕是缺陷中重要的 一种。使用时域有限差分方法(FDTD)模拟了熔石英表面圆柱形、三角形划痕对激光电磁场的调制作用,绘出 了2维电磁场强度分布图,计算出划痕尺寸不同时电磁场的最大强度。数值计算结果表明,尺寸为二倍波长的 划痕可以获得最大的电磁场强度,此时容易导致自聚焦;亚波长级和足够大尺寸的划痕作用基本可以忽略。一 定尺寸的划痕,深度越大,最大场强也越大,但当划痕过深时最大场强反而会降低。 展开更多
关键词 激光损伤 亚表面缺陷 时域有限差分方法 电磁场分布
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Z箍缩驱动聚变-裂变混合堆总体概念研究进展 被引量：28
8
作者 李正宏 黄洪文 +7 位作者 王真 陈晓军 祁建敏 郭海兵 马纪敏 肖成建 褚衍运 周林 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期14-20,共7页
Z箍缩驱动聚变-裂变混合能源堆(Z-FFR)在核安全、经济、持久和环境友好等方面具有优良的品质,有望成为有效应对未来能源危机和环境、气候问题的新能源。从Z箍缩驱动聚变方案与聚变靶设计、重复频率驱动器、次临界包层及产氚包层设计、... Z箍缩驱动聚变-裂变混合能源堆(Z-FFR)在核安全、经济、持久和环境友好等方面具有优良的品质,有望成为有效应对未来能源危机和环境、气候问题的新能源。从Z箍缩驱动聚变方案与聚变靶设计、重复频率驱动器、次临界包层及产氚包层设计、燃料循环等关键问题方面,对Z-FFR工程概念总体研究情况进行了介绍。 展开更多
关键词 聚变-裂变混合堆 Z箍缩 惯性约束聚变 次临界包层 氚循环
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自愈式金属化膜脉冲电容器耗损失效模型 被引量：25
9
作者 孙权 钟征 +6 位作者 周经伦 魏晓峰 赵建印 郭良福 周丕璋 力一峥 陈德怀 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期1000-1004,共5页
　自愈式金属化膜脉冲电容器广泛应用于各类激光装置的能源系统中,它的可靠性直接影响到系统的可靠性与运行费用。在参考国外相关研究方法的基础上,分析了金属化膜脉冲电容器的失效机理,提出了一种新的耗损失效模型Gauss Poisson模型,... 　自愈式金属化膜脉冲电容器广泛应用于各类激光装置的能源系统中,它的可靠性直接影响到系统的可靠性与运行费用。在参考国外相关研究方法的基础上,分析了金属化膜脉冲电容器的失效机理,提出了一种新的耗损失效模型Gauss Poisson模型,该模型将电容器的损耗分成自然损耗和突发损耗,与脉冲电容器传统的寿命分布模型Weibull模型相比具有预测更为精确的特点,而且基于该模型的寿命试验具有设计简单、时间较短、费用较低等优点,是一种较好的退化失效模型,应用前景较为广阔。 展开更多
关键词 脉冲电容器 可靠性 耗损失效 惯性约束聚变 激光装置
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基于性能退化数据的金属化膜电容器可靠性评估 被引量：26
10
作者 赵建印 刘芳 +1 位作者 孙权 周经伦 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期378-381,共4页
在对激光惯性约束聚变试验装置所用金属化膜脉冲电容器进行可靠性分析时 ,利用假设其寿命分布为Weibull分布的传统可靠性分析方法所得结果不能满足工程要求 .作者通过分析电容的退化机理 ,给出了一个该型电容器的寿命分布模型 ,模型的... 在对激光惯性约束聚变试验装置所用金属化膜脉冲电容器进行可靠性分析时 ,利用假设其寿命分布为Weibull分布的传统可靠性分析方法所得结果不能满足工程要求 .作者通过分析电容的退化机理 ,给出了一个该型电容器的寿命分布模型 ,模型的求解是利用电容器的退化数据进行的 ,它具有比Weibull分布模型更为精确的特点 ,在工程实践中使用该模型对该型电容器进行可靠性分析可以大量的节约试验成本且结果精度更高 . 展开更多
关键词 金属化膜电容器 可靠性 退化失效 惯性约束聚变(ICF)激光装置
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自适应光学技术在惯性约束聚变领域应用的新进展 被引量：24
11
作者 姜文汉 杨泽平 +8 位作者 官春林 张小军 饶长辉 张雨东 李恩德 许鸿 黄林海 凡木文 施宁平 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1625-1634,共10页
在惯性约束聚变(ICF)领域,采用自适应光学(AO)技术进行波前控制是解决ICF激光系统中光束质量问题的重要手段。报道了"神光Ⅲ"原型装置中8套工程化自适应光学系统、未来ICF系统发展所需的大口径可拆卸变形镜(DM)样镜研制以及IC... 在惯性约束聚变(ICF)领域,采用自适应光学(AO)技术进行波前控制是解决ICF激光系统中光束质量问题的重要手段。报道了"神光Ⅲ"原型装置中8套工程化自适应光学系统、未来ICF系统发展所需的大口径可拆卸变形镜(DM)样镜研制以及ICF自适应光学波前控制技术的最新研究进展。8套工程化自适应光学系统在"神光Ⅲ"原型装置上实现了到靶点的全系统静态像差校正,改善了靶点焦斑能量分布,验证了校正对打靶时X射线分布的改善效果。所研制的17单元大口径可拆卸变形镜的口径为284 mm×284 mm,行程大于±6 μm,谐振频率大于500 Hz。在ICF自适应光学波前控制技术中,采用了基于哈特曼传感器近场相位测量的控制方法和基于靶室远场的随机并行梯度下降(SPGD)控制方法均能取得良好的校正性能。 展开更多
关键词 自适应光学 惯性约束聚变 可拆卸变形镜 波前控制算法
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激光惯性约束聚变靶技术现状及其发展趋势 被引量：25
12
作者 张林 杜凯 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期3091-3097,共7页
靶是激光惯性约束聚变(ICF)研究的物质基础,其质量的好坏对物理实验结果有极其重要的影响。靶本身的特点决定了制靶是一项极其复杂且特色鲜明的系统工程。主要介绍了国内ICF靶制备技术的现状,并对存在的问题及今后一段时期内的发展趋势... 靶是激光惯性约束聚变(ICF)研究的物质基础,其质量的好坏对物理实验结果有极其重要的影响。靶本身的特点决定了制靶是一项极其复杂且特色鲜明的系统工程。主要介绍了国内ICF靶制备技术的现状,并对存在的问题及今后一段时期内的发展趋势作了简要说明。 展开更多
关键词 激光 惯性约束聚变 靶 制备 进展
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Z-pinch靶的结构及材料特点 被引量：20
13
作者 魏芸 邱龙会 +1 位作者 唐永建 郑志坚 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期568-572,共5页
论述了 Z箍缩 (Z-pinch)靶的发展与现状 ,阐述了 Z-pinch靶及负载在结构和材料上的特点及其制备方法 ,比较了 Z-pinch靶与激光聚变靶的区别 ,针对国内目前开展 Z-pinch实验对靶的需求 ,拟采用电解抛光法制备负载用超细金属丝 ,并提出了
关键词 Z箍缩靶 负载 丝阵 材料 结构 制备 电解抛光 ICF
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惯性约束聚变点火靶候选靶丸特点及制备研究进展 被引量：23
14
作者 张占文 漆小波 李波 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第14期300-307,共8页
获得能量增益实现点火是目前激光惯性约束聚变领域研究的主要方向和标志性成果.在点火靶的设计中有多种可能的候选靶丸,包括碳氢掺杂锗、铍掺杂铜、聚酰亚胺、碳化硼和金刚石靶丸,其中碳氢和铍靶丸是最主要的候选靶丸.文中主要总结了几... 获得能量增益实现点火是目前激光惯性约束聚变领域研究的主要方向和标志性成果.在点火靶的设计中有多种可能的候选靶丸,包括碳氢掺杂锗、铍掺杂铜、聚酰亚胺、碳化硼和金刚石靶丸,其中碳氢和铍靶丸是最主要的候选靶丸.文中主要总结了几种候选靶丸的优缺点及目前研制现状.在国外,碳氢靶丸是目前点火靶的首选靶丸.与铍靶丸相比,不存在明显的微结构缺陷,制备较容易;靶丸光学透明,适宜于燃料分层和表征;靶丸在制备上更容易达到点火靶要求.美国的碳氢点火靶靶丸基本达到了设计要求,这些要求包括几何尺寸、壳层密度、壳层缺陷、表面光洁度、掺杂水平和杂质含量等.我国的点火靶靶丸研究还处在起步阶段. 展开更多
关键词 惯性约束聚变 点火靶 靶丸
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率激光激光聚变装置光束自动准直系统的研究进展 被引量：21
15
作者 刘代中 徐仁芳 范滇元 《激光与光电子学进展》 CSCD 2004年第2期1-5,共5页
光束自动准直系统应用于惯性约束聚变的高功率激光装置,研究了光束自动准直的原理和关键技术,介绍了国外光束自动准直系统的发展状况,展望了高功率激光装置自动准直系统的未来发展趋势。
关键词 光束自动准直系统 惯性约束聚变 高功率激光装置 CCD 工作原理 准直光源
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Rayleigh-Taylor和Richtmyer-Meshkov不稳定性的FCT方法数值模拟 被引量：17
16
作者 叶文华 张维岩 +2 位作者 陈光南 晋长秋 张钧 《计算物理》 CSCD 北大核心 1998年第3期23-28,共6页
介绍了二维流体力学不稳定性程序的ＦＣＴ数值方法，数值模拟ＲａｙｌｅｉｇｈＴａｙｌｏｒ和ＲｉｃｈｔｍｙｅｒＭｅｓｈｋｏｖ流体不稳定性，在线性阶段，与线性理论符合很好；在非线性阶段，与俄罗斯激波管实验的计算结果符合... 介绍了二维流体力学不稳定性程序的ＦＣＴ数值方法，数值模拟ＲａｙｌｅｉｇｈＴａｙｌｏｒ和ＲｉｃｈｔｍｙｅｒＭｅｓｈｋｏｖ流体不稳定性，在线性阶段，与线性理论符合很好；在非线性阶段，与俄罗斯激波管实验的计算结果符合很好。计算结果表明：ＦＣＴ方法有较高计算精度，给出了不稳定性发展的好的图象，适合于ＩＣＦ烧蚀和内爆流体不稳定性问题的计算。 展开更多
关键词 流体不稳定性 高精度欧拉格式 惯性约束聚变
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快Z箍缩钨丝阵内爆物理研究 被引量：19
17
作者 华欣生 彭先觉 +9 位作者 李正宏 徐荣昆 许泽平 杨建伦 郭存 蒋世伦 丁宁 宁成 刘德斌 顾元朝 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1475-1480,共6页
通过理论和实验研究了快Z箍缩电磁内爆动力学物理过程及其辐射特性,完成了1维和2维辐射磁流体动力学数值模拟程序。利用阳加速器、强光一号脉冲功率装置、S-300装置和Angara-5-1装置,开展了实验研究,发展了一系列观察Z箍缩等离子体辐射... 通过理论和实验研究了快Z箍缩电磁内爆动力学物理过程及其辐射特性,完成了1维和2维辐射磁流体动力学数值模拟程序。利用阳加速器、强光一号脉冲功率装置、S-300装置和Angara-5-1装置,开展了实验研究,发展了一系列观察Z箍缩等离子体辐射的诊断系统。研制了单层、双层钨丝阵及单层丝阵加聚氘乙烯芯等负载。重点研究了能量耦合和内爆动力学规律。 展开更多
关键词 快Z箍缩内爆 能量耦合 高能密度物理 惯性约束聚变
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ICF用Kirkpatrick-Baez型显微镜光学设计 被引量：20
18
作者 穆宝忠 伊圣振 +1 位作者 黄圣铃 王占山 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期409-412,共4页
提出了直接针对惯性约束聚变(ICF)诊断目标的X射线Kirkpatrick-Baez型显微镜的像差校正和光学设计方法。在校正掠入射细光束像散的基础上,推导了内爆压缩区全视场范围内的垂轴像差表达式,进而构建了系统的空间分辨率预测模型。基于对空... 提出了直接针对惯性约束聚变(ICF)诊断目标的X射线Kirkpatrick-Baez型显微镜的像差校正和光学设计方法。在校正掠入射细光束像散的基础上,推导了内爆压缩区全视场范围内的垂轴像差表达式,进而构建了系统的空间分辨率预测模型。基于对空间分辨率和集光立体角两个关键指标的分析,结合ICF的实验要求,得到了系统的初始结构参数确定原则和光学设计流程。实例表明,该方法克服了传统的轴上球差评价的不足,设计结果能够同时满足内爆压缩区的视场、分辨率和集光效率的要求。 展开更多
关键词 Kirkpatrick-Baez型显微镜 惯性约束聚变 垂轴像差 空间分辨率
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惯性约束聚变中环孔编码图像恢复的改进维纳滤波方法 被引量：16
19
作者 刘晓辉 郭成安 胡家升 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期1045-1050,共6页
针对惯性约束聚变 (ICF)中环形孔径编码图像的恢复问题提出了一种改进的维纳滤波方法。在传统的维纳滤波方法中 ,由于原图像和噪声是未知的 ,故通常是用某一待定常量来代替其中的噪声与信号的谱密度之比。这种近似忽视了信号与噪声本身... 针对惯性约束聚变 (ICF)中环形孔径编码图像的恢复问题提出了一种改进的维纳滤波方法。在传统的维纳滤波方法中 ,由于原图像和噪声是未知的 ,故通常是用某一待定常量来代替其中的噪声与信号的谱密度之比。这种近似忽视了信号与噪声本身的信息 ,从而造成丢失某些关键的细节 ,难以达到高质量的图像复原效果。在改进的方法中 ,首先采用传统维纳滤波方法求得初始估值 ,然后利用该初始值求得原图像及噪声的谱密度估值 ,进而利用这些新获得的信息构成改进的维纳滤波器对退化图像进行第二次滤波。实验表明 ,这种改进方法可以克服原方法的不足 ,突出图像的一些关键细节 ,提高图像的整体质量。在仿真实验中 ,恢复图像的均方误差降低了 15 %以上 ;在实际惯性约束聚变图像的解码恢复实验中 ,图像恢复效果亦有显著改善。该方法还可以推广到其他图像恢复的应用中。 展开更多
关键词 信息处理 图像恢复 环孔编码成像 维纳滤波 惯性约束聚变
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飞秒激光与等离子体相互作用过程中超热电子能谱的测量 被引量：16
20
作者 蔡达锋 谷渝秋 +3 位作者 郑志坚 杨向东 温天舒 淳于书泰 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期575-579,共5页
　报道了在3TW飞秒激光器上完成的激光 等离子体相互作用过程中产生的超热电子的能谱测量结果。能谱测量显示:在较低的能段,超热电子能谱先是呈现一个局部的平台,然后迅速衰减,呈现非类麦克斯韦分布,这是由于几种加热机制共同作用,其中... 　报道了在3TW飞秒激光器上完成的激光 等离子体相互作用过程中产生的超热电子的能谱测量结果。能谱测量显示:在较低的能段,超热电子能谱先是呈现一个局部的平台,然后迅速衰减,呈现非类麦克斯韦分布,这是由于几种加热机制共同作用,其中占主导地位的是反射激光对电子的加速;在较高的能段,超热电子能谱呈类麦克斯韦分布,拟合的温度远远高于已知的温度定标律给出的温度,其原因在于超热电子分布的高能尾部本身的抬高和激光的自聚焦及成道。 展开更多
关键词 飞秒激光 等离子体 相互作用 超热电子 能谱测量 加速机制
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