神光ⅲ原型1ns激光驱动黑腔辐射温度实验研究

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1、第-’卷第-期#&&%年-月物理学报Q=9/-’，P=/-，R7S，#&&%!&&&5)#%&L#&&%L-（’&-）L)#--5&(M2NMFHOJD2MJDPD2M##&&%2>8+/F>S,/J=@/"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""神光!原型!"#激光驱动黑腔辐射温度实验研究!!"!）!）!）!）!）!）!）李三伟易荣清蒋小华何小安崔延莉刘永刚丁永坤刘慎业#）#）#）#）#）#）蓝可李永升吴畅书古培俊裴文兵贺贤土!）（中国工程

2、物理研究院激光聚变研究中心，绵阳$#!%&&）#）（北京应用物理与计算数学研究所，北京!&&&’’）（#&&’年(月(日收到；#&&’年(月)&日收到修改稿）在神光!原型装置上，利用八束三倍频激光注入金柱腔靶，开展了光学高温计与软*射线能谱仪测量辐射温度的比对研究；利用功率平衡关系式，分析了神光!原型!+,内爆标准腔、!+,输运腔的辐射温度与激光功率的关系，得到了两种腔靶*射线转换效率（耦合效率）约为-&.—--./关键词：辐射温度，冲击波，黑腔靶，激光靶耦合效率$%&&：-##-，-#0&，-#(&1另一方面依赖于黑腔结构

3、，当新的激光器———神光!B引言!原型于#&&$年初步建成后，即激光参数初步确定后，需要通过一系列的激光腔靶耦合实验优化激光利用高功率激光器、强流粒子束和C5箍缩发生打靶参数与黑腔靶构形和尺寸的匹配，建立多种应器等大型装置可以在实验室产生极高能量密度的物用实验所需要的高温黑腔辐射源/质，从而允许我们详细地探索逼近天体物理学系统辐射温度是黑腔辐射源最重要的特征物理量，状态下的物理现象，提供关于流体力学混合、冲击现是我们了解激光腔靶耦合物理过程以及辐射源应用象、辐射流、辐射不透明度、高马赫数射流、状态方实验设计的基础/目前辐射温

4、度的测量通常采用两程、相对论等离子体等方面的实验数据，这些数据可种方法：一种方法是通过上下激光注入孔或诊断孔以校验超新星研究、惯性约束聚变（D2E）和国防应用用软*射线能谱仪（J*J）直接测量腔内辐射温［(—!&］中使用的数值模拟程序/在这些研究中常常需要建度；另一种方法是利用光学高温计（JKF）测量［!，#］立类似黑体辐射的高温*射线辐射源/冲击波图像，由冲击波速度与辐射温度定标关系式［)，!!，!#］在D2E研究中通常依靠黑腔把入射激光转换成给出腔内等效辐射温度/#&&(年度在神光!*射线，*射线辐射在腔壁约束下，经过多

5、次吸收和原型实验中首次开展了不同实验方法测量辐射温度再发射，把能量输运到整个空腔内表面并产生光学的一致性研究，由于开展了三台软*射线能谱仪同厚的高温等离子体环境，该环境使辐射场在空间均时测量的比对、光学条纹相机全屏扫描非线性的精匀化，并渐近热力学平衡，*射线能谱逼近黑体辐射密标定、以及辐射温度测量不确定度的深入分析等的F97+@G谱/然后利用可控高温*射线辐射源对高细致工作，使我们对辐射温度有了更进一步的认识/能量密度物理（H4IF）的一些基本环节进行实验研［)—$］究，例如辐射输运，辐射流体力学，流体力学不#B激光打靶条件

6、和实验安排稳定性；核反应动力学等等/因此高温黑腔辐射源研究是内爆物理、辐射输运和流体力学不稳定性等研在本实验中设计了两种柱型腔靶/一种为!+,究的基础/输运腔：腔直径!!B&66，腔长为#B!66，腔两端激高温黑腔辐射源特性一方面依赖于激光参数，光注入孔（14H）为!&B(66，腔壁材料为)-厚"6!国家重点基础研究发展计划（批准号：#&&(23’!0’&#）资助的课题/"通讯联系人/456789：98,7+:;8<,=>?/@=6，=A98,7+:;8<6789/A?(+)%物理学报)M卷的金，在柱腔壁上中间位置开矩形诊断

7、孔!""光注入孔中心，上、下两环激光光路错开!),，激光波!#$%""!#，孔上贴台阶&’样品，&’基底厚度为()!#，长"0()!#，脉宽*./，每束激光能量(""8—*98，靶台阶处厚度为)"，靶上设计了专门屏蔽杂散光面上激光焦斑为棱形状，短对角线长度约(""，!#!#的屏蔽筒，其长度有*%##和(+##两种，锥角(",，长对角线约!+"，靶面激光功率密度!0)$!#*!+*)+其目的是避免散射光入射到冲击波样品上进入光学*":7;#—*0)$*":7;#-［*!—*%］条纹相机的视场范围而给测量带来干扰-另外一种本实验

8、主要诊断设备为扫描光学高温计靶为*./内爆标准腔：腔直径!*0"##，腔长为（<=>）和三台新设计加工的*)道软5射线能谱仪*01##，234为!"01##，腔壁材料为+"!#厚的（<5<）-<=>由成像系统（6?//@AB?C.望远镜，放大倍金，在柱腔壁上中间位置开圆形诊断孔!"0!##