光束质量对激光等离子体受激布里渊散射影响研究.PDFVIP

第 34 卷 第 2 期 核 聚 变 与 等 离 子 体 物 理 Vol.34, No.2 2 0 1 4 年 6 月 Nuclear Fusion and Plasma Physics June 2014 文章编号：0254−6086(2014)02−0107−04 光束质量对激光等离子体受激 布里渊散射影响研究 1, 2 2 1 1, 2 1, 2 王传珂 ，蒋小华 ，蒋 刚 ，章 欢 ，刘 浩 ， 竹文坤3 2 2 2 ，王哲斌 ，刘慎业 ，丁永坤 (1. 四川大学原子与分子物理研究所，成都 610065 ； 2. 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心，绵阳 621900 ； 3. 西南科技大学国防科技学院，绵阳 621010) 摘 要：在“星光 Ⅱ”钕玻璃激光装置上，开展了脉宽约 0.8ns、能量～70J 的 351nm 激光在不同条件下辐照 Au 盘靶的实验，研究了激光光束质量对受激布里渊散射(SBS)谱的影响。SBS 散射光谱测量结果表明，在激光束 未匀滑条件下，SBS 散射谱范围为 352~360nm ；在采用透镜列阵将激光束匀滑聚焦的条件下，激光等离子体密度 变得更加均匀，SBS 散射光谱范围变为 351~351.5nm。实验数据为透镜列阵对光束的匀滑效果提供了直接支持。 关键词：激光等离子体；散射光；盘靶；受激布里渊散射 中图分类号：TL67 文献标识码：A 1 引言 射场对靶丸压缩的对称性和均匀性，增加热核燃料 激光等离子体相互作用是惯性约束聚变(ICF) 的点火困难。随着激光器能量的增加，激光靶耦合 研究中的重要领域，激光散射是惯性约束聚变实验 的等离子体尺度变大，SBS 将获得较大的对流增长 长期关心的问题之一 [1, 2] 。激光等离子体受激 率，SBS 过程将是激光等离子体中的主要三波参量 Brillouin 散射(SBS)是等离子体中一个入射光波衰 不稳定过程。因此，在间接驱动的激光聚变物理研 变为一个散射光波和一个离子声波的三波参量不 究中，研究影响和抑制 SBS 过程的增长对激光聚变 [3, 4] 稳定过程，它可以发生在激光等离子体的整个次临 物理研究有着十分重要的意义 。 界密度区域。在间接驱动的激光聚变物理研究中， 在“星光 Ⅱ”钕玻璃激光装置上，开展了脉宽约 它将带来两个方面的不利影响：一方面，散射光波 0.8ns、能量~70J 的 351nm 激光在不同条件下辐照 带走大部分的激光能量，降低了激光靶的耦合效 Au 盘靶的实验，通过诊断激光等离子体背向 SBS 率，增加实验激光聚变的激光能量输入；另一方面， 的光谱结构变化，研究了光束质量对激光等离子体 SBS 过程可以在整个次临界密度区域发生，从而造 SBS 的影响。实验结果表明，使用束匀滑后 SRS 成激光等离子体的局部电子密度变化，影响激光等 光谱明显变窄, 说明使用束匀滑激光辐照平面靶后 离子体耦合的 X 射线转换位置计及转换效率的变