驱动激光束间相干性对背向散射影响的实验研究

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1、万方数据驱动激光束间相干性对背向散射影响的实验研究独创性声明本人申明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国工程物理研究院或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并且已表示感谢。学位论文作者签名：签字日期：7，／≯／年岁咱孑汨万方数据驱动激光束间相干性对背向散射影响的实验研究学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了

2、解并接受中国工程物理研究院研究生部有关保存，使用学位论文的决定，允许论文被查阅，借阅和送交国家有关部门或机构，同时授权中国工程物理研究院研究生部可以将学位论文全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以影印，缩印或扫描等复制手段保存，汇编学位论文。学位论文作者签名：毒彩移导师签名：签字目期：州许，月彦夕日签字日期：7，pp年汐厂月：汐日万方数据驱动激光束间相干性对背向散射影响的实验研究摘要20世纪60年代第一台红宝石激光器问世不久，激光惯性约束聚变(ICF)的实验研究便走进了人们的视线，它是利用激光直接或者间接作为驱

3、动源，压缩氘氚燃料至极高密度，并使氘氚燃料局域形成高温高密度热斑，最终达到点火条件，实现自持燃烧，放出大量聚变能。激光等离子体相互作用是激光惯性约束聚变中一个十分复杂的过程，而受激布里渊散射(SBS)和受激拉曼散射(SRS)是其中倍受关注的两种参量不稳定性。首先，来自它们的背向散射，能将很大一部分入射激光的量以散射光的形式转移到腔靶外面，导致驱动激光能量利用效率大幅降低，不能满足内爆点火条件对能量的需求；其次，在伴随着SRS的过程会产生超热电子，这些超热电子具有很高的能量，会预热靶丸，使得对靶丸的进一步压缩难以进行

4、，最终导致因达不到点火条件而失败。对于间接驱动ICF靶，因为入射激光经过填充的低密度气体时要穿越比较长的距离(几个毫米)，所以SRS和SBS不稳定性在空腔靶中得到特别关注。早有研究结果表明，SBS和SRS对驱动激光的辐照均匀性非常敏感，通过改善辐照均匀性能够有效地抑制这两种参量不稳定性的发展。本文主要以驱动激光束间相干性与SBS、SRS的关系为研究内容，阐述了SBS和SRS原理和机制，在“神光一II”高功率激光装置上进行了实验研究，并对实验中获得的结果进行了分析处理，得出相应的结论。具体工作内容如下：1．利用“神光

5、一工I”装置输出两路倍频激光(527nm，Ins，260J／束)，点聚焦辐照Au平面靶(厚6．17／．an)、CRF气凝胶靶(P=475mg／cm3)。通过旋转倍频晶体来改变驱动激光的偏振方向，进而获得两种不同干涉程度的激光辐照条件。利用反射镜对散射光进行小口径取样，并建立起了针对背向散射光的测量系统，该系统将散射光中的SBS和SRS成分分离并分别进行测量，利用能量卡计获得它们的能量计数，并利用可见光范围的光栅谱仪对SRS时间积分光谱进行了测量。2．对实验获得的数据进行处理分析，发现了一些有规律的物理现象，结合与S

6、BS、SRS相关的理论知识对其进行讨论和理解，得到这样的结论：肯定了“神光一工I"激光器输出各路激光之间的相干性，同时随着两束入射激光之间干涉程度的增加，背向散射呈现出明显的增强趋势。3．驱动激光束之间存在着相干性有助于理解最近NIF装置上进行的综合实验中背向III万方数据驱动激光束间相干性对背向散射影响的实验研究散射能量远高于预期的实验结果，即在对每一束入射激光进行书匀滑处理后，多束激光再次叠加很可能重现严重的干涉现象。以极化束匀滑(PS)为例，对多光束下PS工作效率的下滑进行了分析。并建议在对每一束入射激光进行

7、束匀滑处理的同时，还要考虑个光束之间可能存在的干涉关系。关键词：惯性约束聚变，相干性，受激布里渊散射，受激拉曼散射IV万方数据驱动激光束问相干性对背向散射影响的实验研究AbstractExperimentsandresearchesaboutlaser-driveninertialconfinementfusion(ICF)fliedintothesightofhumansoonafterthefirstruby—laser’scomingout．InICF,laserisusedasdirectorindirec

8、tdriven．source，tocompressthefuelmixedwithdeuterium(D)andtritium(T)toaextremelyhighdensity．Thensomehotspotsappearwithhightemperatureandhighdensitywhichmeettheconditionsforignition．F