稠密等离子体诊断学pdf电子书版本下载

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第1章 激光受控热核聚变和稠密等离子体诊断 1

1.1 激光受控热核聚变的实验研究 1

1.2 稠密等离子体的诊断问题 7

第2章 极不均匀等离子体的光学探测方法 12

2.1 非均匀稠密等离子体光学探测特点 12

2.1.1 光学不均匀体成象 13

2.1.2 对称不均匀性 14

2.1.3 光学不均匀性的等离子体 15

2.2 探测激光源 16

2.2.1 空间分辨率 16

2.2.2 光源亮度 17

2.2.3 辐射相干性 18

2.2.4 探测极限的参量 19

2.2.5 探针激光的同步 24

2.2.6 紫外线和X射线探测 24

2.3 阴影和纹影照相 26

2.3.1 光学诊断系统 26

2.3.2 激波阴影成象 28

2.3.3 空间分辨率 30

2.3.4 光学不均匀性的折射 30

2.3.5 阴影和纹影照相的灵敏度 32

2.3.6 激波阵面测量误差 33

2.4 干涉测量法 36

2.4.1 空间分辨率 36

2.4.2 干涉仪类型 38

2.4.3 干涉图的反差度 41

2.4.4 “不透明”区域 45

2.4.5 全息照相相干测量 47

2.5 探测光束偏振面转动测量 51

2.5.1 自生磁场和探测光束偏振面转动 51

2.5.2 探测光束波长和激光等离子体探测方向的选择 53

2.5.3 用于研究自生磁场的诊断系统的偏振测量光路，干涉测量光路和阴影光路 56

2.5.4 磁场方向的确定 59

2.5.5 诊断方案的方法特点 61

2.6 等离子体图象的数值处理 64

2.6.1 处理算法 64

2.6.2 反演问题的解 65

2.6.3 激光等离子体的干涉测量 65

2.6.4 选择多项式幂的判据 69

2.6.5 还原精度 70

2.6.6 等密度线处理法 74

第3章 加热激光辐射产生的谐波频率诊断等离子体的方法 77

3.1 临界密度区域等离子体的诊断 78

3.1.1 2ω0谐波的光谱特性和空间特性 78

3.1.2 临界密度区域运动的摄影记录 81

3.1.3 2ω0谐波谱形的演变和临界密度区域的动力学 85

3.1.4 利用高次整谐波进行诊断的可能性 89

3.2 对四分之一临界密度区域内等离子体的诊断 91

3.2.1 （3/2）ω0谐波的光谱特性和空间特性 91

3.2.2 等离子体密度不均匀性尺度的测量 95

3.2.3 （3/2）ω0谐波谱的高速照相记录和nc/4区域内等离子体电子温度的测量 97

3.2.4 根据（3/2）ω0谐波谱同时诊断等离子体电子温度和流速的实验条件的优化 99

3.2.5 利用其他半整数谐波进行诊断的可能性 103

第4章 等离子体湍流谱研究 105

4.1 不均匀等离子体诊断的复合散射法（一般概念） 105

4.2 四分之一临界密度区域内波的诊断 107

4.2.1 双等离子体元衰变不稳定性激发的等离子体波的研究 107

4.2.2 受激复合散射和曼德尔施塔姆-布里渊受激散射激发的电子和离子声波的研究 120

4.3 临界密度区域内探测光束的散射 122

4.3.1 钕玻璃激光器产生的等离子体湍流的研究 122

4.3.2 CO2激光器实验中波激发机制的鉴定 125

第5章 稠密等离子体的X射线光谱诊断 130

5.1 X射线连续辐射光谱分布的研究方法 131

5.1.1 光谱展开和离散区间的记录 131

5.1.2 核乳胶法 132

5.1.3 吸收片法 132

5.2 X射线辐射探测器及其应用 139

5.2.1 照相乳胶探测器 140

5.2.2 闪烁探测器 143

5.2.3 热释光探测器 144

5.2.4 核乳胶 145

5.2.5 电荷耦合探测器（п3C） 146

5.2.6 综合利用不同探测器 147

5.2.7 研究X射线辐射谱演变的仪器（闪烁仪、真空二极管、半导体仪、电光器件和微通道仪） 150

5.3 X射线谱仪 156

5.3.1 配有晶体色散元件的谱仪 157

5.3.2 多层干涉反射镜为基础的具有色散元件的谱仪 166

5.3.3 配有反射衍射光栅的谱仪 169

5.3.4 透射衍射光栅谱仪 172

5.3.5 同步辐射和仪器的标定 177

5.4 稠密等离子体的X射线线辐射诊断法 181

5.4.1 电子温度和电离状态的测定 182

5.4.2 电子密度的测定 184

第6章 等离子体X射线图象的形成和处理方法 187

6.1 X射线暗室 187

6.2 X射线显微镜 189

6.2.1 X射线光学反射元件 189

6.2.2 柯克帕特里克-贝兹（Kirkpatrick-Baez）显微镜 192

6.2.3 沃尔特（Wolter）显微镜 193

6.2.4 多层干涉结构显微镜 194

6.2.5 光谱选择的晶体衍射显微镜 196

6.3 菲涅耳波带板 197

6.3.1 波幅波带板 197

6.3.2 相位波带板和电影式波带板 200

6.4 布拉格-菲涅耳X射线显微镜元件 203

6.5 X射线偏振镜 205

6.6 等离子体电子温度和密度空间分布的复原 207

6.7 等离子体的多缩层析X射线摄影法 211

6.8 等离子体硬X射线辐射图象的诊断 215

6.9 等离子体发射X射线图象的高速记录和靶压缩动力学 217

第7章 稠密等离子体的X射线诊断 223

7.1 X射线源和诊断方法 223

7.1.1 阴影照相用点源 224

7.1.2 X射线点源实验 226

7.1.3 面探测源 227

7.1.4 面X射线源的应用 229

7.2 稠密等离子体中X射线辐射的吸收 231

7.2.1 薄壳靶压缩动力学的记录 231

7.2.2 具有光谱分辨率的X射线探测 232

7.2.3 X射线阴影图的处理 234

7.2.4 探测光束吸收谱的诊断 235

7.3 在等离子晕中X射线辐射的折射 236

7.3.1 不均匀等离子体折射测量原理 237

7.3.2 X射线折射测量的特点 237

7.3.3 网格法 238

第8章 等离子体粒子诊断 240

8.1 惯性约束等离子体离子能谱测量特点 241

8.1.1 飞行时间测量 242

8.1.2 离子束的形成 243

8.1.3 能量分辨率与电荷分辨率 244

8.1.4 残余压力的影响 244

8.2 收集器飞行时间测量法 245

8.2.1 离子收集器作用原理 245

8.2.2 二次电子发射 246

8.2.3 离子信号处理 247

8.3 质谱仪种类 249

8.3.1 磁谱仪 250

8.3.2 静电分析仪 254

8.3.3 离子电荷交换的利用 256

8.3.4 离子光学分析仪 257

8.3.5 中性粒子分析仪 258

8.3.6 径迹探测器 260

8.4 汤姆逊质谱仪 263

8.4.1 离子偏转室 263

8.4.2 孔径系统 265

8.4.3 质谱记录系统 269

8.4.4 质谱图的处理 271

8.5 中子测量 274

8.5.1 飞行时间分析仪 275

8.5.2 闪烁探测器 276

8.5.3 活化探测器 278

8.5.4 中子产生时刻的测量 280

8.5.5 中子半影成象记录 282

第9章 激光加热热核等离子体的能量平衡测量 284

9.1 研究能量平衡的量热法 284

9.1.1 测量激光能量和各种能量损耗的方法 284

9.1.2 差分量热测量法 285

9.1.3 量热法测量能量平衡的实验实施。测量总体 287

9.1.4 激光辐射散射极不均匀时的量热法测量 288

9.2 吸收能量的直接测量法 290

9.2.1 飞散等离子体动能测量 290

9.2.2 等离子体X射线能量测量 291

9.2.3 直接测量吸收能量的特殊方法 298

9.3 冲击波运动动力学确定等离子体吸收能量 299

9.3.1 吸收能量转化成冲击波能量 299

9.3.2 冲击波电离能量的测量 300

第10章 等离子体晕流体动力学研究方法 303

10.1 等离子体晕流体动力学 304

10.2 靶物质蒸发速度测量 306

10.2.1 高速干涉测量法 306

10.2.2 多层靶的X射线光谱法 309

10.2.3 离子质谱法 316

10.3 等离子体烧蚀压力的确定 318

10.3.1 冲击摆法 321

10.3.2 薄膜加速与碰撞 323

10.3.3 薄靶中的冲击波 329

第11章 靶芯压缩的诊断 332

11.1 压缩靶芯的X射线诊断 333

11.1.1 靶芯特征辐射的图象记录 333

11.1.2 混合气体辐射 335

11.1.3 混合离子的线谱学 336

11.1.4 压缩靶芯密度的谱测量法 339

11.1.5 吸收谱法 340

11.1.6 利用外源X辐射探针测量 342

11.2 热核反应带电粒子产物诊断 342

11.2.1 质谱方法应用范围 343

11.2.2 带电粒子谱 345

11.2.3 反冲核 347

11.3 中子诊断 348

11.3.1 压缩靶芯离子温度的飞行时间测量法 348

11.3.2 〈ρ△r〉参量活化诊断 348

11.3.3 参量〈ρr〉活化诊断 350

11.4 次级聚变反应 351

11.4.1 次级质子和中子谱 351

11.4.2 次级粒子的逸出 352

11.4.3 〈ρr〉诊断方法的适用范围 354

参考资料 357

校对注释 391