单丝等离子体优秀PPT.ppt

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1、单丝等离子体第1页，本讲稿共13页 ThomsonThomson散射技术是一种小扰动、主动式等离子体诊断手段。散射技术是一种小扰动、主动式等离子体诊断手段。已广泛应用于各类等离子体诊断实验中，如电离层、电子束、已广泛应用于各类等离子体诊断实验中，如电离层、电子束、ICFICF、TokamakTokamak实验中，其结果不仅拥有非常好的时、空分辨实验中，其结果不仅拥有非常好的时、空分辨率，且具有很高的准确性和可靠性。率，且具有很高的准确性和可靠性。目前，国外已经开展了一些利用目前，国外已经开展了一些利用ThomsonThomson散射诊断散射诊断Z-PinchZ-Pinch等离子体的实验，特别是

2、美国等离子体的实验，特别是美国SandiaSandia实验室；国内，实验室；国内，ThomsonThomson散射技术已应用于散射技术已应用于ICFICF、TokamakTokamak等诊断实验中，然而针等诊断实验中，然而针对对Z-PinchZ-Pinch等离子体的实验研究几乎还是空白。等离子体的实验研究几乎还是空白。背景介绍中国科大 激光等离子体实验室http:/ 激光等离子体实验室http:/ 激光等离子体实验室http:/ DTDT靶靶丸作技术储备；丸作技术储备；p探索一种测量磁场的方法。探索一种测量磁场的方法。2023/2/194第4页，本讲稿共13页中国科大 激光等离子体实验室htt

3、p:/ 之总体设计：总体设计：依据理论计算及阳加速器的实际位形，验证诊断系依据理论计算及阳加速器的实际位形，验证诊断系统各仪器，选择最佳的参数，集成安装诊断系统；并利统各仪器，选择最佳的参数，集成安装诊断系统；并利用瑞利散射过程完成系统的标定工作，熟练系统的调节用瑞利散射过程完成系统的标定工作，熟练系统的调节技术，确保实验时系统具有良好性能。技术，确保实验时系统具有良好性能。2023/2/195第5页，本讲稿共13页中国科大 激光等离子体实验室http:/ 之 基本考虑理论分析结果理论分析结果取最佳散射波矢与探针光偏振方向的夹角取最佳散射波矢与探针光偏振方向的夹角通过测量离子声波共振峰得到等离

4、子体参数通过测量离子声波共振峰得到等离子体参数散射光也是极化光散射光也是极化光,偏振方向与入射激光相关偏振方向与入射激光相关硬件分析结果硬件分析结果阳加速器实验位形限制实验布局阳加速器实验位形限制实验布局激光参数影响实验布局激光参数影响实验布局激光器单脉冲输出能量小激光器单脉冲输出能量小,惨淡经营惨淡经营2023/2/196第6页，本讲稿共13页中国科大 激光等离子体实验室http:/ 之 实验布局2023/2/197第7页，本讲稿共13页中国科大 激光等离子体实验室http:/ 之X XZ ZY YO O激光激光出口出口激光束激光束负载负载ZYX XO O 探针光光路示意图（左）与探针光偏振

5、方向的变化（右）探针光光路示意图（左）与探针光偏振方向的变化（右）说明：左图中，说明：左图中，均是全反镜（有效口径均是全反镜（有效口径45mm45mm），负载轴向平行于），负载轴向平行于Y Y轴；轴；右图中，双向箭头表示偏振方向。右图中，双向箭头表示偏振方向。n探针光及其调节方法探针光及其调节方法u塑料泡沫模拟靶塑料泡沫模拟靶u高亮度连续激光器高亮度连续激光器u调节顺序调节顺序u精密调节工具精密调节工具2023/2/198第8页，本讲稿共13页中国科大 激光等离子体实验室http:/ 之n靶室光路的调节方法靶室光路的调节方法u同轴性调节同轴性调节u打点位置调节打点位置调节u考察焦斑质量考察焦斑

6、质量u精密调节工具精密调节工具靶室光学平台光学平台注：支架具有三维粗调功能，精确到毫米量级，其上平面及里面上有许多M6螺孔。全反镜扩束镜非球面透镜窗口玻璃 靶室光路构成示意图（右侧为打点透镜组各镜片的相对位置图）靶室光路构成示意图（右侧为打点透镜组各镜片的相对位置图）其中，扩束镜的扩大倍数为其中，扩束镜的扩大倍数为2.5；最重要的非球面透镜焦距；最重要的非球面透镜焦距500mm，有效口径，有效口径45mm，最佳聚焦焦斑直径最佳聚焦焦斑直径20 ；窗口玻璃厚度；窗口玻璃厚度10mm，口径，口径80mm。2023/2/199第9页，本讲稿共13页中国科大 激光等离子体实验室http:/ 之2023

7、/2/1910第10页，本讲稿共13页中国科大 激光等离子体实验室http:/ 之n收光系统的调节方法收光系统的调节方法u焦斑在“探头”光轴上u等大成像“探头”的调节u光栅光谱仪与条纹相机及CCD耦合u“探头”与光栅光谱仪的耦合本底辐射本底辐射散射光散射光负载负载探头透镜探头透镜带小孔的挡板带小孔的挡板2023/2/1911第11页，本讲稿共13页中国科大 激光等离子体实验室http:/ 之u验证实验验证实验 闪光实验闪光实验n利用瑞利散射过程，针对探针光和收光系统进行实 验，熟悉各元件实际调节方法，考察收光系统的工 作情况，希望得到散射光谱，并进行简单数据处理。n目的：考察系统的可重复性和稳定性 考察不同负载材料的影响 进一步改进诊断系统n期望实验发次：1520发n期望实验周期：三周u进行第一轮现场实验进行第一轮现场实验2023/2/1912第12页，本讲稿共13页中国科大 激光等离子体实验室http:/