论文摘要
激光驱动X射线源的实验研究是惯性约束聚变(Inertial Confinement Fusion简称ICF)相关物理研究的重要内容之一。一方面,通过测量高温等离子体产生的X射线谱及其时间空间分布,可以获得电子温度、电子密度、电子分布函数、膨胀速度、能量吸收等等离子体的各种基本状态特性参数;另一方面,通过对激光打靶产生的高能X射线的优化,发展高能量、准单色的X射线光源,并以其作背光光源或者探针光对样品进行成像和诊断,是激光等离子体研究中的重要实验手段。激光驱动X射线源的研究是一门庞大的课题,本课题研究的重点内容就是研究高功率激光驱动下的几keV能段的高亮度、准单色X射线背光源的特性,及其用于背光诊断的实验方法,并与ICF点火问题相关的其他方面的研究相配套。本文第一章简要介绍激光驱动X射线源的研究背景及意义,阐述X射线研究与ICF的相关性,及课题所研究的X射线的大致范围。第二章为激光驱动X射线的理论基础,包括激光与靶耦合、X射线的产生和吸收等基本概念。第三章简要介绍了国外在激光驱动X射线源实验研究领域的近年来的新进展和新趋势。鉴于X射线图像探测器在研究中的重要性,在第四章中专门对课题所关心的X射线图像探测器进行讨论和分析,其中的成像板和深耗尽型CCD有着良好的前景,笔者对此进行了大量的跟踪调研。第五章是本文的核心内容,首先简要介绍X射线时、空、谱诊断的主要框架,然后分别介绍了我们在X射线能谱诊断及点投影成像应用诊断的研究进展,以及在神光Ⅱ装置第九路上的实验结果,并给出了必要的分析。最后,在第六章作了简单的总结并对进一步工作的方向进行了简要的讨论。