2-12 铝靶电子温度空间分布实验诊断

李三伟 陈 波 丁耀南 杨家敏 王耀梅　丁永坤 王红斌 唐道源 郑志坚

　　激光辐照到固体靶，激光脉冲前沿首先使靶表面迅速离化，接着激光脉冲后沿与激光前沿离化后的等离子体相互作用。激光只能在亚临界密度区域传播，该区域是激光逆轫致吸收、SRS、SBS、RA和超热电子产生的区域，高于临界密度的电子热传导区域，主要通过电子碰撞把能量传到高密度区，高密度区通过X光辐射输运把能量传到更高的密度区。

　　在电子热传导区，由于等离子体密度较高，电场和磁场很强，使电子碰撞半径减小，电子热传导深度减小，温度下降很快。在X光辐射烧蚀区，由于等离子体已不同程度离化，低能X光与等离子体发生光电效应的截面减小，使X光穿透深度更深，温度下降较缓。因此，通过等离子体电子温度空间分布研究，把冕区、电子热传导区、辐射烧蚀区的电子温度区分开，对了解激光吸收、X光转换和辐射输运等物理过程有着重要的物理意义，同时为理论上限流因子和辐射不透明度研究提供数据。

　　在星光Ⅱ装置上，采用空间分辨晶体谱仪（TAP晶体，2d=2.575nm，狭缝宽度约20mm，空间放大倍数约12倍，记录介质为已标定过的5F胶片）从铝平面靶切向方向观测，测得了发泡铝平面靶沿激光轴向方向发射的空间分辨线谱，理论上分别采用局部热动平衡模型（LTE）和日冕模型（CE）计算，与实验配合给出了铝靶电子温度空间分布0.4～1.4keV（如图1所示）。

　　发泡铝平面靶f 600mm´100mm、密度0.027g/cm³。实验结果没有测到空间分辨类氢铝、类氦铝的长波伴线，无法给出电子密度空间分布，在计算电子温度时，为了避开密度的影响，采用同种离子的两条谱线1s-2p与1s-3p强度之比给出电子温度，由于这两条谱线能级相差较小，推得的电子温度误差可能较大。

靶距Z/mm
图 1 铝靶电子温度空间分布

　　从图中看出Z＝0～150mm的X光辐射烧蚀区域电子温度仍然较高，可能是靶侧向喷射的等离子体形成的二维效应引起的。Z＝170～250mm区域为电子热传导区，电子温度相差很大。Z>250mm区为冕区，温度较高，随Z值增大，电子温度缓慢下降。

　　另外用大晶格晶体谱仪（OHM晶体，2d=6.35nm）测得辐射烧蚀靶中碳氢样品发射的弱碳线谱，初步给出样品电子温度约46eV。