CsI综合光电发射特性的模拟分析与研究

发布时间：2024-03-21 02:38

　　在激光惯性约束聚变(ICF)实验中,X射线条纹相机是进行高时空分辨X射线测量的主要诊断装置之一,是ICF不可缺少的重要设备。目前,国内外的X射线条纹相机大都采用CsI光电阴极作为相机的光电转换元件,因此CsI光电阴极的光电发射特性是制约X射线条纹相机时空分辨能力和测量准确度的一个重要因素。随着ICF实验的进展,靶丸爆炸后产生的X射线的能谱逐渐向高能区移动,在美国国家点火装置(NIF)的实验里,能谱的峰值早已达到了10 ke V。由于目前还没有实验或理论依据来证明CsI光电阴极在入射光能量大于10 ke V之后是否还能满足X射线条纹相机所需的时空分辨能力的要求,因此非常有必要对CsI光电阴极的综合光电发射特性进行仔细的研究,来验证CsI光电阴极在入射光能量大于10 ke V以后是否还能满足ICF的实验要求。另外,CsI光电阴极易潮解,潮解后CsI光电阴极的量子产额会发生非线性的下降。而惯性约束聚变实验所用的CsI光电阴极在传递和安装调试过程中又不可避免的与空气接触相当一段时间,使得CsI光电阴极的量子产额实际值比标定值要低,并且变化量不可知,从而导致针对X射线条纹相机定量测量问题的研究变...

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.1惯性约束聚变过程的四个阶段

在开展实验室ICF研究的多种途径里面，激光聚变(LF)目前处于领先地位。惯性约束聚变利用超强激光光束均匀照射充有氘氚核燃料的目标靶丸,在纳秒级别间间隔内将靶丸的表层消融和电离，由此产生环绕靶丸的高温高压等离子体。当等体膨胀向四周发散时，等离子体的反作用力会产生非常大的对靶丸的....

图1.2间接驱动原理示意图

靶丸表面等离子体向外喷发，产生压缩氘氚燃料的反向心聚爆之后，氘氚燃料达到高温、高密度的状态，核聚变在燃料内部发生连锁反应，产生数倍于输入能火的驱动方式主要有直接驱动和间接驱动两种[5]：用的方法是激光束直接照射在氘氚靶丸的表面，如图高但是实现的难度也较高。为了实现高倍率的压缩，必....

图1.3快点火技术热斑的形成过程

体力学不稳定性变化相对比较小；2.快点火需要的激光束能量较小（中心点火方式需要1MJ的能量，而快点火的能量阈值只需要约300kJ），这大大降低了对能量供给的需求；3.在相同驱动能量下，快点火比中心点火方式有更高的增益。图1.3显示的是快点火技术下热斑的形成过程。图1.3快点火....

图1.4美国国家点火装置

图1.4美国国家点火装置内ICF研究年，我国科学家王淦昌提出激光驱动聚变的建议。1993年以来，国家计划（863计划）对我国ICF研究提出了发展规划，在发展规划的指引下面研究（高功率高能量激光驱动器、靶物理理论和实验、精密化诊断设都取得了重大进展，为各个方面的深....

本文编号：3933694