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毛细管放电软×射线激光研究进展

激光与光电子学进展 2003年第7期40卷 15-19,36页

作者：程元丽赵永蓬王骐哈尔滨工业大学光电子技术研究所哈尔滨150001

近几年来实用型、台式软X射线激光器发展非常迅速,特别是毛细管放电抽运的X射线激光源,已经获得46.9nm近1mJ激光输出,重复率4Hz。该台式激光器在等离子体诊断、物质烧熔等方面已经开展了初步的应用实验。本文首先简介了利用毛细管放电抽... 详细信息

近几年来实用型、台式软X射线激光器发展非常迅速,特别是毛细管放电抽运的X射线激光源,已经获得46.9nm近1mJ激光输出,重复率4Hz。该台式激光器在等离子体诊断、物质烧熔等方面已经开展了初步的应用实验。本文首先简介了利用毛细管放电抽运X射线激光器的两种物理机制:电子碰撞机制和三体复合机制。然后着重介绍毛细管放电碰撞机制软X射线激光的研究进展,包括实验方案、实验装置、增益测量实验及初步的应用。对毛细管放电软X射线激光的几个关键性问题进行了讨论。

关键词：软X射线激光器毛细管放电电子碰撞三体复合增益测量

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毛细管放电泵浦软X光激光装置

高电压技术 2002年第B12期28卷 15-17,20页

作者：杨大为刘鹏赵永蓬王骐余祺琪中国原子能科学研究院北京102413 哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室哈尔滨150001

脉冲功率技术在激光领域中得到广泛的应用 ,文中介绍毛细管放电泵浦软 X射线激光的机理及据此要求设计的高压大电流快脉冲放电泵浦软 X射线激光装置的概况。该装置利用 Blum lein线作为形成线 ,以提高输出电压幅值。采用在一个毛细管中... 详细信息

脉冲功率技术在激光领域中得到广泛的应用 ,文中介绍毛细管放电泵浦软 X射线激光的机理及据此要求设计的高压大电流快脉冲放电泵浦软 X射线激光装置的概况。该装置利用 Blum lein线作为形成线 ,以提高输出电压幅值。采用在一个毛细管中插入不同长度的电极方案 ,解决了不同毛细管长度维持放电回路电感不变的问题。经调试该装置输出电流 38k A、脉冲上升前沿 4 0 ns,满足了泵浦类氖氩 4 6 .9nm激光要求。为了在主脉冲前毛细管中产生均匀的等离子体。

关键词：毛细管放电泵浦 Blumlein形成线软X射线激光预脉冲脉冲功率技术

氩团簇高信噪比13—23nm软x射线辐射谱实验观察

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物理学报 2003年第10期52卷 2453-2456页

作者：程元丽赵永蓬肖亦凡夏元钦陈建新王骐哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室哈尔滨150001

用 1 50fs的掺钛蓝宝石激光系统 ,在功率密度约为 5× 1 0 1 5W cm2 时激励氩 (Ar)团簇 ,利用具有空间分辨能力的平场光栅谱仪观察到 1 3— 2 3nm波段Ar的软x射线谱 ,并观察到Ar的 1 1阶离子谱线 .在较宽的激光脉宽和较低的激光功率密... 详细信息

用 1 50fs的掺钛蓝宝石激光系统 ,在功率密度约为 5× 1 0 1 5W cm2 时激励氩 (Ar)团簇 ,利用具有空间分辨能力的平场光栅谱仪观察到 1 3— 2 3nm波段Ar的软x射线谱 ,并观察到Ar的 1 1阶离子谱线 .在较宽的激光脉宽和较低的激光功率密度情况下 ,通过激励Ar团簇 ,获得了Ar的高阶电离度的实验结果 ,且谱线的信噪比明显好于光场感应电离的情况。

关键词：氩团簇高信噪比软X射线辐射谱掺钛蓝宝石激光系统 Ar团簇超短强激光

毛细管放电抽运软X光激光产生条件的实验研究

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中国激光 2005年第9期32卷 1189-1192页

作者：栾伯晗赵永蓬吴寅初程元丽王骐哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室黑龙江哈尔滨150001

实验探索了较低氩气气压下激光产生的条件。利用X射线二极管(XRD)测量了毛细管放电激励类氖氩46.9 nm软X光激光的输出。在其他实验参量不变的情况下,改变主脉冲电流的波形,比较了激光尖峰与背景光的相对位置。实验结果表明,当氩气气压为... 详细信息

实验探索了较低氩气气压下激光产生的条件。利用X射线二极管(XRD)测量了毛细管放电激励类氖氩46.9 nm软X光激光的输出。在其他实验参量不变的情况下,改变主脉冲电流的波形,比较了激光尖峰与背景光的相对位置。实验结果表明,当氩气气压为23 Pa时,激光产生时间相对于不同的电流上升沿是一个在小范围内基本稳定的值,约为40 ns左右;激光尖峰产生于背景光的峰值附近,表明激光尖峰是产生在等离子体被压缩到轴心后的停滞阶段。实验结果证实了只有当等离子体的电子温度、电子密度同时在最佳范围时才能产生软X光激光,并且主脉冲电流对等离子体压缩加热到合适产生激光的电子温度需要一个相对固定的时间;这个时间与主脉冲电流前沿的快慢无关。

关键词： X射线光学软X光激光毛细管放电电流上升沿激光产生时间

毛细管放电69.8nm激光强度空间分布特性研究

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物理学报 2016年第9期65卷 195-200页

作者：赵永蓬李连波崔怀愈姜杉刘涛张文红李伟哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室哈尔滨150080

报道了毛细管放电69.8 nm软X射线激光的光强分布特性.实验中所用毛细管长度为35 cm,放电主脉冲电流幅值为11.5 kA,放电初始气压为14—16 Pa.测得的光斑强度分布由两部分构成,在中心有一个占光强绝大部分的主峰,其发散角约为0.4 mrad,边... 详细信息

报道了毛细管放电69.8 nm软X射线激光的光强分布特性.实验中所用毛细管长度为35 cm,放电主脉冲电流幅值为11.5 kA,放电初始气压为14—16 Pa.测得的光斑强度分布由两部分构成,在中心有一个占光强绝大部分的主峰,其发散角约为0.4 mrad,边缘还有两个小的离轴峰,峰-峰发散角约为1.5 mrad.理论上采用几何光学近似的方法对其光强分布进行计算,光斑如此小的发散角主峰的出现,可能主要是由于毛细管放电过程中电子密度在轴心处具有轻微凹陷造成的.

关键词：毛细管放电 69.8nm 光强分布电子密度

一种平场范围在30～50nm的平焦场光谱仪

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强激光与粒子束 2003年第7期15卷 651-654页

作者：程元丽赵永蓬宋健伟汪八零王骐哈尔滨工业大学可调谐气体激光技术国家级重点实验室黑龙江哈尔滨150001

　理论上计算了入射距离747.4mm及不同入射角情况下,日立变栅距凹面光栅的平场范围,确定了平场范围在30～50nm的一组平场谱仪的新设计参数。在原入射距离的情况下,新研制的平场谱仪在入射狭缝前加了一个轮胎镜,使谱仪具有空间分辨能力,... 详细信息

　理论上计算了入射距离747.4mm及不同入射角情况下,日立变栅距凹面光栅的平场范围,确定了平场范围在30～50nm的一组平场谱仪的新设计参数。在原入射距离的情况下,新研制的平场谱仪在入射狭缝前加了一个轮胎镜,使谱仪具有空间分辨能力,且提高了收集效率,。利用一种真空紫外光谱灯对He气放电的特征谱线对平场谱仪进行了标定。在入射狭缝为0.1mm时,实验上测得30.38nm谱线的宽度约为0.04mm,在30nm附近的分辨率为0.001,在消像散波长40nm附近,分辨率将优于0.001。最后,利用标定后的平场谱仪对毛细管放电不同气体等离子体辐射进行了初步的测谱实验。

关键词：平焦场光谱仪定标毛细管放电软X射线变栅距凹面光栅平场范围设计参数特征谱线等离子体辐射

放电参数对毛细管放电泵浦的软X射线激光的影响

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强激光与粒子束 2005年第4期17卷 537-542页

作者：彭惠民郑无敌杨大为赵永蓬程元丽王骐北京应用物理与计算数学研究所北京100088 中国原子能科学研究院北京102413 哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家重点实验室黑龙江哈尔滨150001

以哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家重点实验室中的Marx发生器的放电脉冲波形为基础,理论上模拟计算了在不同放电参数下充氩气的毛细管放电产生的等离子体状态和类氖氩离子3p-3s跃迁线的增益系数的时空演变过程.中心模型中,选取内径为3... 详细信息

以哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家重点实验室中的Marx发生器的放电脉冲波形为基础,理论上模拟计算了在不同放电参数下充氩气的毛细管放电产生的等离子体状态和类氖氩离子3p-3s跃迁线的增益系数的时空演变过程.中心模型中,选取内径为3.1 mm的陶瓷毛细管并充入初始密度为1.07×10-6g·cm-3的氩气,电流脉冲峰值为27.81 kA,脉冲宽度为61.4 ns.改变放电参数进行模拟,结果表明:上升前沿越陡,则增益系数越大,电流脉冲上升时间在20～40 ns,电流峰值在25～40 kA,电流脉冲宽度在50～70 ns范围内,毛细管放电产生的等离子体状态比较理想,可获得较高的增益系数.

关键词：毛细管放电上升时间电流脉冲峰值脉冲宽度软X射线激光

初始充气密度对毛细管放电泵浦的软X射线激光的影响

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强激光与粒子束 2005年第10期17卷 1441-1444页

作者：彭惠民郑无敌赵永蓬程元丽杨大为王骐北京应用物理与计算数学研究所北京100088 哈尔滨工业大学理学院黑龙江哈尔滨150001 中国原子能科学研究院北京102413

利用哈尔滨工业大学的毛细管放电装置的放电参数,对放电过程中毛细管内初始氩气密度的变化对等离子体状态和类氖氩离子3p-3s跃迁线的增益系统的影响进行了全过程的理论模拟计算.给出了毛细管放电中等离子体状态和增益系数的空间分布的... 详细信息

利用哈尔滨工业大学的毛细管放电装置的放电参数,对放电过程中毛细管内初始氩气密度的变化对等离子体状态和类氖氩离子3p-3s跃迁线的增益系统的影响进行了全过程的理论模拟计算.给出了毛细管放电中等离子体状态和增益系数的空间分布的时间演变过程.理论计算表明能够出现增益的密度范围比较宽,这对于实验是有利的.现有放电参数下,选取初始氩气密度在气压为40～80 Pa情况对获取好的实现结果是比较理想的.

关键词：初始密度毛细管放电等离子体状态增益系数

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太赫兹散射特性测量中光学系统的性能分析

中国激光 2013年第B12期40卷 201-205页

作者：佘剑雨夏志伟李琦赵永蓬陈德应王骐哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室黑龙江哈尔滨150080

太赫兹目标散射特性的测量是太赫兹成像等研究领域的一个重要环节。在测量中，为了获得高准直度的宽光束和减少能量损耗，需引入离轴抛物面镜。但离轴抛物面镜的引入会带来装调困难。利用光学设计软件Zemax，分别分析了光学系统中的准... 详细信息

太赫兹目标散射特性的测量是太赫兹成像等研究领域的一个重要环节。在测量中，为了获得高准直度的宽光束和减少能量损耗，需引入离轴抛物面镜。但离轴抛物面镜的引入会带来装调困难。利用光学设计软件Zemax，分别分析了光学系统中的准直系统和收集系统，通过对三个离轴抛物面镜的倾斜角和偏心距的分析，得出了在118．83μm的太赫兹发射源中，系统可允许的离轴抛面镜最大装调误差。

关键词：成像系统太赫兹离轴抛物面镜散射特性测量装调误差