丝阵Z箍缩实验1维X光辐射功率分布

瑞 利 一 勒 不 稳 定 性 的抑 制 作 用 ，４ ＋２ ） 双层 钨丝 阵 比 ６ 泰 （０ ０ 根 Ｏ根 单 层 钨 丝 阵 的 内 爆 轴 向 同 步 性 好 ， 生 的 Ｘ 光 产
辐射功率 高； 由于 负 载 存 在 弯 曲 、 丝 、 曲等 现 象 ，６ ＋３ ） 双 层 钨 丝 阵 比 ９ 单 层 钨 丝 阵 的轴 向 同 步 优 断 扭 （Ｏ ０ 根 Ｏ根 势 不 明 显 ； 向同 步 性 好 与 辐 射 功 率 高 之 间存 在 相 关 性 ； 射 波 形 前 沿 较 快 时 ， 轴 辐 Ｘ光 功 率 较 高 。 关 键 词 ： Ｚ箍 缩 ； 丝 阵 ； 时 空 分 辨 ； Ｘ光 辐 射 诊 断 ； 功 率 分 布 ； 等 离 子 体
中 图 分 类 号 ： ０５ ２ １ ３．３ 文 献标 识 码 ： Ａ
在 Ｓｎ ｉ ａ ｄａ实验室 Ｚ装 置驱 动 的丝阵 Ｚ箍缩 实验 中 ， ｘ光 辐射 能量 达 到 ２ＭＪ 辐射 功率 超过 ２ ０Ｔ ， 生 ， ０ ｗ 产 的强 ｘ光辐 射环境 可 用于 Ｉ Ｆ 辐射计 量 、 Ｃ 、 实验 室天 体物 理学研 究 以及 其 它一些 高能 高密度 物 理等 领域 ［‘。Ｚ １ ’ ］ 箍缩 等离 子体 内爆 过程 中瑞利一 勒不 稳定 的发展 将 引起 内爆 的不 同步 和不 均匀 ， 泰 是影 响 ｘ 光辐 射波 形前沿 上 升 时 间与 ｘ 光 辐射 功 率提 高 的一个 重 要 因素［ ］ 已有 的研 究 成 果表 明［１ ， 当增 加 丝 阵 中金 属 细 丝数 量 ３。 ９２ 适 －］ （ 当减 小细 丝之 间 的间隙 ） 改善 负 载 均 匀性 和 结 构将 很 大 程 度 上抑 制 不 稳定 的发 展［‘。在 Ａｎ ａａ５１装 适 、 ３］ ’ ｇ ｒ－— 置 上进行 的实验 中 ， 用单 层 丝 阵 、 层 丝 阵与 圆 台丝 阵作 为 负 载 ， 采 双 改善 内爆 的均匀 性 与 同 时性 ， 高 了 ｘ光 提 辐射 功率 ； 且利 用 １ 时 空分辨 ｘ光 成像 系统 诊 断等离 子 体 内爆 过 程 中 ｘ光 辐 射 功 率 的 １维 空 间 分布 （ 并 维 轴 向分布 ） 和时 间演 化信 息 ， 内爆 同步 性和 均匀性 的研 究提 供 了必 不可少 的实验依 据 。 为
文 章 编 号 ： １ ０ － ３ ２ ２ ０ ） １１ ２ － ５ ０ １４ ２ （ ０ ７ １ － ８ ２０
丝 阵 Ｚ箍 缩 实验 １维 Ｘ光 辐 射 功 率 分 布
李林波， 杨建伦， 钟耀华， 宁家敏
（ 国工 程 物 理 研 究 院 核 物 理 与 化 学 研 究 所 ，四 川 绵 阳 ６ １ ０ ） 中 ２ ９ ０
摘
要 ： 在 Ａｎ ａａ５１ 合 实 验 中 ， 用 条 纹 像 机 和 光 纤 阵列 实 现 时 间分 辨 和 １ 空 间 分 辨 ， 到 了 丝 ｇ ｒ－— 联 利 维 得
阵 条纹 像 ， 察 到 丝 阵 负 载 箍 缩 区 Ｘ 光 辐 射 的 １维 轴 向 空 间 分 布 信 息 随 时 问 的 演 化 过 程 ， 察 了 内 爆 的 同 步 观 考 性 和 均 匀 性 。通 过 对 比不 同结 构 负 载 内爆 等 离 子 体 Ｘ光 １ 时 空 分 布 信 息 ， 现 由于 内层 等 离 子 体 对 磁 流 体 维 发
图 １ １维 Ｘ—ａ 空 分 布 诊 断 系统 ｒｙ时
传输 ， 不影 响 图像所 记录 的 ｘ光 辐射 功率 分 布 。在 条 纹像 机 屏 幕 后 安装 １： ２光纤 面 板 图 像耦 合 器 和 带光 纤 面板 的像 增强器 ， １ 位 １３ ０ ０ 用 ６ ０ ×４ ０像素 Ｃ Ｄ记 录 １ ｘ光 辐射 功率 分布条 纹像 。闪烁 体薄 膜对 ０ １ ． Ｃ 维 ． ～１ ２ ｋ Ｖ 能段 的软 ｘ光 辐射 具有平 响应 特征 ， ｅ 条纹 像 机荧 光屏 发 出的荧 光 强 度 不依 赖 于 ｘ 光 辐射 能 谱 ， 是 与辐 而 射功 率成 线性关 系 。Ｓ ４ ２发光 时 间为 ２ ８ａ ， Ｔ１ ３ ． ｓ 用波长 为 ５ ２ａ 半高 宽 （ Ｗ ＨＭ） ５ｐ 的 脉 冲激光 测 得整 ３ ｍ、 Ｆ １ ｓ 个 系统时 间分 辨率 为 ４ ３ａ 。狭缝宽 度 叫＝１ ０ｔ 放 大率 Ｍ ＝０ ５ ６ 狭 缝 离 闪烁 体距 离 Ｌ一８ ５ｍｍ， ． ｓ ０ ｍ， Ｌ ．７ ， ８ 光纤 最 大孔径 角 ａ ６， 一１ 。闪烁体 厚度 ｇ ０ ｍ， ＝１ ０ｔ 光纤 芯径 ｄ ６ ． ｍ， Ｌ － ２ ５ｔ 空间最 终分 辨率 厂 ９ ｍ。 Ｌ ＝２ ７ 光纤 阵列 耦合 效率 曲线 用空 间强 度均匀 分 布 的平 行 光 测得 ； 条纹 像 机 系统 扫 速 非 线性 用 间 隔为 １ ｓ的 ０ａ 激 光序列 脉 冲测得 。从 图 ２ 图 ３可知 ， 合效 率差 别最 大 可达 到 ７ ， 、 耦 倍 扫描非 线性 在 ５，以内 ， ９ ６ 因此 ， 要 用光 需 纤 耦合效 率 曲线 与扫 速非线 性测 量结 果对 实验 结果 进行 校 正 。
维普资讯
第 １卷 ９
第 １ 期 １
强 激 光 与 粒 子 束
ＨＩ ＧＨ ＰＯＷ ＥＲ ＬＡ Ｓ ＥＲ ＡＮＤ ＰＡＲＴＩ ＣＬＥ ＢＥＡＭ Ｓ
Ｖｏ１ ９。 ｏ １ ．１ Ｎ ．１
ＮＯ Ｖ．， ０ ２ ０７
２０ ０ ７年 １ １月
ｌ ｌ ｘ 光成 像 系 统 维
如 图 １所示 ， 采用 宽度 为 １ ０ｔ 长度 为 ８ｍｍ 的 ０ ｍ、 Ｌ 狭 缝对 等离 子体 区进行 １维 成像 ， 厚 度 为 １ ０ｔ 的 将 ０ ｍ Ｌ Ｓ ４ ２闪烁体 薄膜 置于像 面 位 置 ， ｘ光 信 号转 换 为 Ｔ１ ３ 将 可见光信 号 ， 闪烁 体 薄膜 紧 贴 １维 光纤 阵列 ， 可见 光 经 ３ 光 纤束 传输 至条纹 像 机 （ Ｃ 。 闪烁 体 和 光纤 阵 ３ｍ ＯＳ ）
列输 入端 与轴线 成 ４ 。 利用 光 纤 的数 值 孔 径 角避 免 来 ５，
自源 区 的直穿 可见光 的干 扰 ， 底辐 射不 能被 光纤 阵列 本
Ｆｉ ． Ｏｎｅ ｄ ｍｅ ｓｏ ａ ｅ ｏ ａ－ ｐ ｔ ｌ ｒ ｙ ｉ ａ ｉ ｇ ｓ ｔ ｍ ｇ１ － ｉ ｎ ｉ ｎ