超短脉冲激光与固体靶相互作用的硬X射线能谱
随着超短脉冲激光的发展,Tabak等人提出了激光聚变“快点火”方案。根据该思想,用超短脉冲激光与等离子体相互作用产生的超热电子点燃热核燃料是一个可行的途径。因此在强场物理的研究中,超热电子的能量、产额和发射方向等都是人们关注的焦点。在超热电子与靶的作用中产生的硬X射线或γ射线已成为获取超热电子信息的一种有效手段。本文描述了超短脉冲激光与固体靶相互作用实验研究的实验装置和X射线能谱的测量方法。采用铅屏蔽和符合技术,把本底计数几率降低到10 -4/发。在激光强度I≈5.5×1016 W/cm2,λ= 746nm的P极化光以45入射角照射厚为5mm的铜靶、探测立体角为4.5×10-6rad的实验条件下,产生的硬X射线的能量主要集中在低于100kev的能量范围内,其中单光子计数占探测到的总光子数的95%。用双温麦克斯韦分布对实验结果进行拟和,得到两群温度分别为Ta1 = 7.4±0.7KeV和Ta2 = 19.5±1.6KeV的超热电子群。经理论分析,实验结果中的高温电子群与共振吸收产生超热电子的定标率相符,故实验结果中的高温电子群可能是通过该机制产生的;而低温部分可能是激光与等离子体相互作用时,等离子体中的电子在激光电场的作用下发生抖动运动而产生的。
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