国家自然科学基金资助项目进展报告 报告正文 本项目旨在研究釆用拉曼技术实现对皮秒脉冲的多路组束,获得TW 级髙信噪比、高功率紫外激光,并硏究短波长强激光在固体靶中的吸收现 象以及超热电子产生的机制,研究短波长强激光辐照薄膜靶过程中产生的 高能产物以及可能发生的核反应和核过程,对ICF快点火及强场物理等具 有重要的实际意义,2004年度作为本项目启动的第一年,开展了原年度计 划任务,还进行了多个准备实验工作,对今后工作中要用到的技术进行了 准备和验证。 2004年度原定的工作计划是: (1)利用九五期间硏制的拉曼种子源进行实验,获得泵浦高能量下各种气 体介质的阈值和拉曼转换效率;研究超短脉冲激光对光学元件的破坏阈 值,并与国内单位合作探索解决高功率密度下紫外膜层的问题,提高双波 片的破坏阈值;测量后向 Stokes光的脉冲宽度,并进行理论计算; (2)采用非球面镜聚焦和紫外ccd测量焦斑尺寸,提高靶上的功率密度; (3)积分球的调试试验和初步测量实验,固体靶的制备和光谱测量 (4)等离子体性质研究,电子能谱和空间分布的研究,离子探测。 计划的执行情况和已经开展的工作: 1、按计划开展了原定工作计划的第一项任务。原定在2004年底召开项 目的工作研讨会,对这项任务进行总结讨论,确定成果。因故推迟到2005 年第一季度召开,届时将对这项工作进行详细讨论和评估。 2、定购了非球面镜,开始搭建采用非球面镜来代替球面镜的聚焦系统和 第5页
国家自然科学基金资助项目进展报告 第 5 页 报告正文 本项目旨在研究采用拉曼技术实现对皮秒脉冲的多路组束，获得 TW 级高信噪比、高功率紫外激光，并研究短波长强激光在固体靶中的吸收现 象以及超热电子产生的机制，研究短波长强激光辐照薄膜靶过程中产生的 高能产物以及可能发生的核反应和核过程，对 ICF 快点火及强场物理等具 有重要的实际意义，2004 年度作为本项目启动的第一年，开展了原年度计 划任务，还进行了多个准备实验工作，对今后工作中要用到的技术进行了 准备和验证。 2004 年度原定的工作计划是: (1) 利用九五期间研制的拉曼种子源进行实验，获得泵浦高能量下各种气 体介质的阈值和拉曼转换效率；研究超短脉冲激光对光学元件的破坏阈 值，并与国内单位合作探索解决高功率密度下紫外膜层的问题，提高双波 片的破坏阈值；测量后向 Stokes 光的脉冲宽度，并进行理论计算； (2) 采用非球面镜聚焦和紫外 ccd 测量焦斑尺寸，提高靶上的功率密度； (3) 积分球的调试试验和初步测量实验，固体靶的制备和光谱测量； (4) 等离子体性质研究，电子能谱和空间分布的研究，离子探测。 计划的执行情况和已经开展的工作: 1、 按计划开展了原定工作计划的第一项任务。原定在 2004 年底召开项 目的工作研讨会，对这项任务进行总结讨论，确定成果。因故推迟到 2005 年第一季度召开，届时将对这项工作进行详细讨论和评估。 2、 定购了非球面镜，开始搭建采用非球面镜来代替球面镜的聚焦系统和
国家自然科学基金资助项目进展报告 紫外cd测量焦斑尺寸,以提高靶上的功率密度。 3、积分球的调试试验和初步测量实验由于定购的设备还未到货,暂时没 有展开深入的工作,这项工作将在2005年中展开 4、开始固体靶的制备和光谱测量工作,这项工作将在2005年继续深入 开展 5、研制了紫外超短脉冲打靶实验所需的部分设备和测量仪器,包括超热 电子磁谱仪,超热电子和X射线空间分布测量谱仪等设备 6、开展了用无预脉冲、P极化、强度为10W/cm2、波长为248m的紫外 超短激光条件下,以45度辐照铜靶的实验。在电子磁谱仪靶方向上测得 超热电子能谱呈双温麦克斯韦分布,且超热电子温度为81Kev 7、正在开展有预脉冲、P极化、强度为10W/cm2、波长为248nm的紫外 超短激光辐照铜靶的实验。研究预脉冲性质对超热电子的产额和温度的影 响。这项工作将继续在2005年深入开展 8、开始建立新的紫外超短脉冲与物质相互作用的实验设备,来为开展研 究短波长强激光与物质相互作用的机制、产生的高能产物以及可能发生的 核反应和核过程等工作进行前期准备。包括已经订制了一个新的靶室,订 购了开展短波长强激光与团簇相互作用研究所需的设备,开始建立靶室的 控制和诊断系统等。 9、对紫外超短脉冲种子光产生系统进行了维护和改进,更换了部分关键 部件,调整了整个系统的工作状态,为更好的开展今后的实验做好了准备 10、设计了超短激光脉冲的分束的光学系统,将1个激光脉冲分成了一个 第6页
国家自然科学基金资助项目进展报告 第 6 页 紫外 ccd 测量焦斑尺寸，以提高靶上的功率密度。 3、 积分球的调试试验和初步测量实验由于定购的设备还未到货，暂时没 有展开深入的工作，这项工作将在 2005 年中展开。 4、 开始固体靶的制备和光谱测量工作，这项工作将在 2005 年继续深入 开展。 5、 研制了紫外超短脉冲打靶实验所需的部分设备和测量仪器，包括超热 电子磁谱仪，超热电子和 X 射线空间分布测量谱仪等设备。 6、 开展了用无预脉冲、P 极化、强度为 1017W/cm2 、波长为 248nm 的紫外 超短激光条件下，以 45 度辐照铜靶的实验。在电子磁谱仪靶方向上测得 超热电子能谱呈双温麦克斯韦分布，且超热电子温度为 81Kev 7、 正在开展有预脉冲、P 极化、强度为 1017W/cm2 、波长为 248nm 的紫外 超短激光辐照铜靶的实验。研究预脉冲性质对超热电子的产额和温度的影 响。这项工作将继续在 2005 年深入开展。 8、 开始建立新的紫外超短脉冲与物质相互作用的实验设备，来为开展研 究短波长强激光与物质相互作用的机制、产生的高能产物以及可能发生的 核反应和核过程等工作进行前期准备。包括已经订制了一个新的靶室，订 购了开展短波长强激光与团簇相互作用研究所需的设备，开始建立靶室的 控制和诊断系统等。 9、 对紫外超短脉冲种子光产生系统进行了维护和改进,更换了部分关键 部件，调整了整个系统的工作状态，为更好的开展今后的实验做好了准备。 10、 设计了超短激光脉冲的分束的光学系统,将 1 个激光脉冲分成了一个