2-8 0.351mm激光辐照盘靶散射激光的时间行为

刘慎业 蒋小华 滕浩 丁耀南 张海英 郑志坚

　　用14条紫外光纤耦合到高速条纹相机狭缝做到时间分辨，同时配上热释电探测器实现散射光角分布的绝对测量，由此获得激光等离子体密度梯度标长、临界密度面弯曲相关信息。实验使用金盘、碳氢膜靶、表面涂碳氢泡沫的盘靶三种靶型。考虑神光Ⅱ腔靶实验激光入射角和激光强度，结合星光II设计的激光注入参数见表1。

　　13个角度位置的散射光，经石英透镜收集后，由13条光纤传输至光学条纹相机的狭缝记录13个位置的散射光强度。图1为系统示意图。14条光纤配条纹相机研究约0.8ns，0.351mm激光辐照靶产生的散射激光的时间特性。图2给出了0.351m m激光以5° 辐照金盘与2.5mm厚C₈H₈平面靶时各角度散射激光脉冲宽度与散射角度的关系。

　　由图2可见散射角度越小，散射激光脉冲宽度越窄，说明临界面是逐渐弯曲的。散射激光脉冲的前沿较陡，说明临界面弯曲的形成过程是非常快的。0.8ns左右50J，0.351mm激光辐照2.5mm厚C₈H₈膜靶，各角度散射激光脉冲明显短于入射激光脉冲，仅0.3ns左右，且下降沿非常陡，说明0.3ns 激光已将2.5mm碳氢膜烧穿，烧穿后等离子仍然存在, 仅仅是临界密度面消失, 此时散射大幅度下降, 表明散射来自临界面的反射。

　　0.8ns左右，50J，0.351m m激光辐照金盘靶涂40m m的48mg/cm²的发泡碳氢靶，散射存在双峰结构，前面脉冲来自碳氢泡沫材料的反射，后面的脉冲来自金等离子体临界面的反射，且第2个脉冲的峰位时刻与散射角度相关，角度越大，脉冲既晚且越窄，二次散射越弱，甚至消失，说明这种等离子体密度分布存在不连续面。