2-77  神光Ⅱ装置激光驱动状态方程实验

黄秀光  傅思祖  吴  江  王瑞荣  马民勋  何钜华  叶君建  顾  援

材料高压下的状态方程（EOS）是现代物理许多领域非常感兴趣的课题，特别在天体物理、材料科学和惯性约束聚变（ICF）研究中显得非常重要。

　　2002年在神光Ⅱ上分别采用基频激光直接驱动和三倍频激光间接驱动方式进行了有关激光状态方程实验研究。在直接驱动激光EOS实验研究中，采用列阵透镜（LA）加非球面主透镜组合聚焦系统来进行光束均匀化，使辐照在靶面的光强分布均匀，从而保证在样品中产生一平面冲击波。研究表明激光斜入射及多路叠加情况下，冲击波具有良好的平面性，平面范围650~750mm，（见图1 (a)）。利用弯折靶和双台阶靶研究了斜入射激光（入射角约45°）驱动冲击波的传播特性，实验结果表明，冲击波仍沿靶面法向传播；X光针孔相机记录到的靶面X光强度的空间分布结果，同样证实了上述结论。进行了Al-Cu阻抗匹配靶实验，给出了pmax »0.907TPa的若干Cu的冲击压缩数据，冲击波速度测量精度达2.78%~4.55%（参见图2(a)）。对实验中出现的一些图像与结果进行了分析和解释。

　　在间接驱动激光EOS实验研究中，利用T型及D型黑腔产生的辐射场驱动各种靶型，进行了相应内容的实验研究。实验表明，两种黑腔产生的辐射场在靶中驱动的冲击波同样具有较好的平面性，平面范围450~550mm，见图1(b)，(c)。也进行了Al-Cu阻抗匹配靶实验，首次在铜中获得了3.71TPa的高压，见图2(b)，同时利用所测的Al冲击波速度对腔内温度进行了估算。对图1(c)中T型腔边缘的强噪声进行了判断实验，表明它主要是由1w和2w的激光打在黑腔靶屏蔽片上产生的等离子体电晕发光所致。