激光Al等离子体电荷态分布诊断研究

发布时间：2024-01-30 20:35

　　本文分别利用光谱法和飞行时间法对真空环境中激光烧蚀产生的Al等离子体中离子的电荷态分布进行了诊断研究.利用时空分辨的光谱测量装置测量了激光Al等离子体极紫外波段的辐射光谱,通过光谱模拟诊断了等离子体中离子的电荷态分布,并分析了其演化行为.利用飞行时间装置测量获得了激光Al等离子体中离子的飞行时间谱,进一步诊断了等离子体中离子整体的电荷态分布.研究表明,光谱法能够诊断激光等离子体中离子的局部和瞬态的电荷态分布,飞行时间法能够诊断整体的电荷态分布,两种诊断方法相互补充,可以全面和准确地认识激光等离子体中离子的电荷态分布及其演化行为.

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【部分图文】：

图1(网络版彩图)实验装置示意图.(a)时空分辨光谱测量装置;(b)飞行时间测量装置

图1(a)和(b)分别为基于光谱法和飞行时间法的实验装置示意图,实验装置的详细介绍分别见参考文献[14,21].图1(a)中纳秒脉宽Nd:YAG激光器产生的1064nm脉冲激光经透镜聚焦后与靶面成45°入射,作用于放置在真空腔室中的样品靶表面产生等离子体.等离子体的EUV辐射通....

图3实验测量光谱(a)和理论模拟光谱(b)比较

基于稳态的碰撞辐射(CR)模型对实验光谱进行模拟可以获得等离子体中离子的电荷态分布[22].为了能够较为准确地描述激光等离子体中离子的电荷态分布,在使用CR模型计算电荷态分布时,假设激发态的能级布居满足归一化的Boltzmann分布.图3(a)给出了空间探测位置为2.0mm处,....

图4(网络版彩图)激光Al等离子体中离子的飞行时间谱

改变EIA上所加的电压,提取不同能荷比下飞行时间谱中的信息就可以得到激光Al等离子体中不同电荷态离子的流强分布,如图5所示.它反映了等离子体中不同电荷态离子的电荷量分布.可以发现激光Al等离子体中Al5+–Al8+离子的流强较强,且峰值集中分布在19-24μs的时间范围内.图5(....

图5(网络版彩图)激光Al等离子体中不同电荷态离子的流强分布

图4(网络版彩图)激光Al等离子体中离子的飞行时间谱从飞行时间测量结果中进一步获得激光等离子体中离子的电荷态分布,如图6中黑色方块所示.为了比较分析,同时给出了利用光谱法诊断得到的延迟时间分别为45和90ns时激光Al等离子体中离子的电荷态分布(图6中蓝色三角形和圆圈).其中延....

本文编号：3890350