基于半导体高速光折变X射线诊断技术的研究

发布时间：2023-04-01 23:23

　　激光惯性约束聚变(ICF)实验研究中,X射线诊断是一项重要技术。通过X射线诊断的数据,可以了解聚变过程中等离子体的电子温度、电子密度、以及等离子体的不透明度等物理参数,更好地了解激光与靶材料相互作用、等离子体加热和压缩、靶丸的内爆动力学以及热核的点火燃烧等重要过程。由于这些重要过程持续时间非常短,仅为数十皮秒到百皮秒量级,对这些关键过程进行探测需要超快X射线诊断技术。尤其是对于间接驱动,根据美国国家点火装置(NIF)上关于间接驱动中心点火实验研究报告指出,内爆过程中流体不稳定性是造成当前NIF点火实验失败的主要原因。X射线诊断是了解内爆过程的重要手段,因此通过x射线诊断,尤其是对不同时刻,内爆过程中流体不稳定性发展进行高时间分辨率的诊断,能够获得关于内爆中流体不稳定性发展的高时间分辨率的重要信息。因此,发展超快X射线诊断技术,对于进一步认识1CF的一些关键过程,最终实现聚变点火具有重要意义。目前发展的X射线诊断技术中,基于半导体高速光折变原理所研制出的全光固态探描器,通过X射线与半导体相互作用,导致半导体产生折射率的改变,然后用探针光读取信息。这种探测方式具备时间分辨率高、动态范围大和...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
        1.1.1 激光惯性约束聚变概述
        1.1.2 激光惯性约束聚变X射线诊断意义
    1.2 激光惯性约束聚变X射线诊断技术
        1.2.1 X射线门控分幅相机工作原理
        1.2.2 X射线条纹相机工作原理
    1.3 半导体高速光折变X射线诊断技术的原理
    1.4 半导体高速光折变X射线诊断技术的研究现状
    1.5 本文的研究内容
第2章 半导体载流子动力学的理论与实验研究
    2.1 载流子诱导半导体折射率变化的理论研究
        2.1.1 能带填充效应
        2.1.2 能带收缩效应
        2.1.3 自由载流子吸收效应
    2.2 X射线脉冲诱导半导体折射率变化的研究
    2.3 半导体载流子的超快过程概述
    2.4 硒化镉载流子的超快动力学研究
第3章 半导体光折变X射线探测器时间和空间分辨率的研究
    3.1 X射线与半导体作用理论
    3.2 砷化镓和硒化镉中电子级联效应的模型
    3.3 砷化镓和硒化镉中时间分辨率和空间分辨率的研究
第4章 啁啾脉冲探针光的研究
    4.1 啁啾脉冲的产生与展宽技术
    4.2 超连续谱啁啾脉冲的产生技术
    4.3 超连续谱啁啾脉冲参数的实验测量
第5章 基于超连续谱技术的材料光克尔性质的单发次测量
    5.1 超连续谱啁啾脉冲的单发次测量方案
    5.2 超连续谱啁啾脉冲的单发次测量结果
第6章 总结与展望
致谢
参考文献
附录



本文编号：3778065