项目批准号10310 申请代码 归口管理部门 收件日期 国家自然科学基金 资助项目进展报告 资助类别:重点项目 亚类说明: 附注说明: 项目名称:皮秒超强激光的并束技术及其与物质相互作用的研究 负责人:龚堃 电话:010-69357213 电子邮件:gong@iris.ciae.ac.cn 依托单位:中国原子能科学研究院 联系人:王立 电话:(010)69357492 资助金额:150.0000(万元)累计拨款:60.0000(万元) 执行年限:2004.01-2007.12 填表日期:2005年1月8日 国家自然科学基金委员会制(2004年11月
国家自然科学基金 资助项目进展报告 资助类别： 重点项目 亚类说明： 附注说明： 项目名称： 皮秒超强激光的并束技术及其与物质相互作用的研究 负 责 人： 龚堃 电话： 010-69357213 电子邮件 ： gongk@iris.ciae.ac.cn 依托单位： 中国原子能科学研究院 联 系 人： 王立 电话： （010）69357492 资助金额： 150.0000(万元) 累计拨款： 60.0000 (万元) 执行年限： 2004.01-2007.12 39969 0 填表日期：2005 年 1 月 8 日 国家自然科学基金委员会制（2004 年 11 月） 项目批准号 10334110 申请代码 A040408 归口管理部门 收件日期
国家自然科学基金资助项目进展报 关于填报《国家自然科学基金资助项目进展报告》的说明 项目负责人每年须填报《国家自然科学基金资助项目进展报告》(简称《进展报告》),以 此作为自然科学基金资助项目跟踪、管理的主要依据 项目负责人应认真阅读自然科学基金项目管理和财务管理有关规定、办法(査阅 http://www.nsfc.gov.cn)在年度工作的基础上,实事求是地撰写《进展报告》。 项目依托单位认真审核,于每年1月15日前将本单位受资助项目的《进展报告》统一报 送国家自然科学基金委员会归口管理部门。 四.《进展报告》由报告正文和附件两部分组成,报告正文请参照“《进展报告》报告正文 撰写提纲”撰写,并可根据需要增设栏目,要求层次分明,内容准确。项目执行过程中 的进展或研究成果、计划调整情况等,须在报告中如实反映 五.国家自然科学基金委员会归口管理部门负责审核项目年度《进展报告》、跟踪项目进展与 研究成果、核准项目负责人的次年度硏究计划和调整要求,确定项目继续资助的情况。 对不按要求填报《进展报告》,或项目执行不力,或内容、人员等调整不当而影响项目顺 利进展的,视其情节轻重要求负责人和依托单位及时纠正,或给予缓拨资助经费、中止 或撤消项目等处理 六.《经费执行情况报表》由重大项目的课题和重点项目填报,重大项目每年度填报随进展 报告一同报送,重点项目在进行中期检査的年度填报。其他项目无需填报《经费执行情 况报表》,只需在《进展报告》中对经费使用情况和下一年度经费安排做出必要的说明。 注:国家自然科学基金强调科学道德和良好的学风,反对弄虚作假和浮躁作风,要求工作认 真、填报材料实事求是。部分探索性硏究内容,虽经过努力,也可能没获得理想结果或 甚至失败,特别是面上项目。如有这种情况,也请在报告中实事求是地反映出来,说明 工作状况和发展态势,供国家自然科学基金委员会和专家参考
国家自然科学基金资助项目进展报告 第 1 页 关于填报《国家自然科学基金资助项目进展报告》的说明 2004PT 一. 项目负责人每年须填报《国家自然科学基金资助项目进展报告》（简称《进展报告》），以 此作为自然科学基金资助项目跟踪、管理的主要依据。 二. 项目负责人应认真阅读自然科学基金项目管理和财务管理有关规定、办法（查阅 http://www.nsfc.gov.cn）, 在年度工作的基础上，实事求是地撰写《进展报告》。 三. 项目依托单位认真审核, 于每年 1 月 15 日前将本单位受资助项目的《进展报告》统一报 送国家自然科学基金委员会归口管理部门。 四. 《进展报告》由报告正文和附件两部分组成, 报告正文请参照 “《进展报告》报告正文 撰写提纲”撰写，并可根据需要增设栏目，要求层次分明, 内容准确。项目执行过程中 的进展或研究成果、计划调整情况等，须在报告中如实反映。 五. 国家自然科学基金委员会归口管理部门负责审核项目年度《进展报告》、跟踪项目进展与 研究成果、核准项目负责人的次年度研究计划和调整要求，确定项目继续资助的情况。 对不按要求填报《进展报告》，或项目执行不力，或内容、人员等调整不当而影响项目顺 利进展的，视其情节轻重要求负责人和依托单位及时纠正，或给予缓拨资助经费、中止 或撤消项目等处理。 六. 《经费执行情况报表》由重大项目的课题和重点项目填报，重大项目每年度填报随进展 报告一同报送，重点项目在进行中期检查的年度填报。其他项目无需填报《经费执行情 况报表》，只需在《进展报告》中对经费使用情况和下一年度经费安排做出必要的说明。 注：国家自然科学基金强调科学道德和良好的学风，反对弄虚作假和浮躁作风，要求工作认 真、填报材料实事求是。部分探索性研究内容，虽经过努力，也可能没获得理想结果或 甚至失败，特别是面上项目。如有这种情况，也请在报告中实事求是地反映出来，说明 工作状况和发展态势，供国家自然科学基金委员会和专家参考
国家自然科学基金资助项目进展报 经费执行情况报表 (金额单位:万元) 填报说明: 1.重大项目每年度填报本表,重点项目在将要进行中期检査的年度填报本表,所有支出填报累计值 “机动经费”只由重大项目的项目负责人填写,重点项目不填写 已拨入经费(总额) 60.0000 科 目 预算经费经费支出 说 明 研究经费 0.0000 36.3120 1.科研业务费 2.0128 (1)测试/计算/分析费 (2)能源/动力费 (3)会议费/差旅费 0.6137 (4)出版物/文献/信息传播事务费 (5)其它 1.3991办公用品、培训费、邮寄费、手续费等 2.实验材料费 0.0000 27.4309 光学元件、铝板材、平台支架、采集卡、石英毛 (1)原材料/试剂/药品购置费 27.4309 坯、光学镜片 (2)其它 3.仪器设备费 0.0000 (1)购置 26827冲击钻、工具等 (2)试制 实验室改装费 0.8000 协作费 3.3856加工费、维修费 [=.国际合作与交流费 0.0000 0.0000 1.项目组成员出国合作交流 2.境外专家来华合作交流 三.劳务费 四.管理费 1.41000000 五.机动经费 0.0000 0.0000 研究经费* 2.国际合作与交流费 3.学术会议费* 4.其他 合计 37.7220 第2页
国家自然科学基金资助项目进展报告 第 2 页 经费执行情况报表 （金额单位：万元） 填报说明： 1．重大项目每年度填报本表，重点项目在将要进行中期检查的年度填报本表，所有支出填报累计值； 2．“机动经费”只由重大项目的项目负责人填写，重点项目不填写。 已拨入经费（总额） 60.0000 科 目 预算经费 经费支出 说 明 一．研究经费 0.0000 36.3120 1．科研业务费 0.0000 2.0128 （1）测试/计算/分析费 （2）能源/动力费 （3）会议费/差旅费 0.6137 （4）出版物/文献/信息传播事务费 （5）其它 1.3991 办公用品、培训费、邮寄费、手续费等 2．实验材料费 0.0000 27.4309 （1）原材料/试剂/药品购置费 27.4309 光学元件、铝板材、平台支架、采集卡、石英毛 坯、光学镜片 （2）其它 3．仪器设备费 0.0000 2.6827 （1）购置 2.6827 冲击钻、工具等 （2）试制 4．实验室改装费 0.8000 5．协作费 3.3856 加工费、维修费 二．国际合作与交流费 0.0000 0.0000 1．项目组成员出国合作交流 2．境外专家来华合作交流 三．劳务费 四．管理费 1.41000000 五．机动经费 0.0000 0.0000 1．研究经费* 2．国际合作与交流费* 3．学术会议费* 4．其他 合 计 0.0000 37.7220
国家自然科学基金资助项目进展报 已拨入经费结余 第3页
国家自然科学基金资助项目进展报告 第 3 页 已拨入经费结余
国家自然科学基金资助项目进展报告 报告正文撰写提纲 1.年度计划要点和调整情况。简要说明是否按计划进行,哪些研究内容根据国内 外研究发展状况及项目进展情况做了必要的调整和变动,哪些研究内容未按计划进 行,原因何在 2.研究工作主要进展和阶段性成果。(本部分是进展报告的重要部分,请认真撰 写)。请分层次叙述所开展的研究工作、取得的进展或碰到的问题等,给出必要的数 据、图表。根据实际情况提供国内外有关研究动态的对比分析及必要的参考文献。本 部分亦包括国内外合作与学术交流、研究生培养情况等。 3.下一年度工作计划,包括国内外合作与交流计划。如要求对原研究内容和主要 成员作重要调整,需明确要求调整的内容,并说明理由、必要性以及对项目实施的影 响。(注:为保证基金项目顺利进行,研究人员要求稳定,一般不作变更。如确需变 更,须按基金项目管理办法规定的要求提出申请,经自然科学基金委归口管理部门核 准后方可变更。) 4.当年经费使用情况与下一年度经费预算。给出必要的经费使用情况的说明,逐 项列出固定资产超过5万元的设备的名称、使用情况等有关说明。 存在的问题、建议及其他需要说明的情况。说明项目执行中的问题和建议。对 部分探索性强的研究,有可能未获得理想结果或甚至失败,请如实地反映,说明原因、 工作状况、发展态势和建议等,供基金委管理人员或同行专家参考。 6.附件:给出标注基金资助的已发表和已有录用通知的论文目录、其他成果清单 和必要的证明材料复印件等。发表论文按常规文献引用方式列出
国家自然科学基金资助项目进展报告 第 4 页 报告正文撰写提纲 1. 年度计划要点和调整情况。简要说明是否按计划进行, 哪些研究内容根据国内 外研究发展状况及项目进展情况做了必要的调整和变动，哪些研究内容未按计划进 行，原因何在。 2. 研究工作主要进展和阶段性成果。(本部分是进展报告的重要部分,请认真撰 写)。请分层次叙述所开展的研究工作、取得的进展或碰到的问题等，给出必要的数 据、图表。根据实际情况提供国内外有关研究动态的对比分析及必要的参考文献。本 部分亦包括国内外合作与学术交流、研究生培养情况等。 3. 下一年度工作计划，包括国内外合作与交流计划。如要求对原研究内容和主要 成员作重要调整，需明确要求调整的内容，并说明理由、必要性以及对项目实施的影 响。（注：为保证基金项目顺利进行，研究人员要求稳定，一般不作变更。如确需变 更，须按基金项目管理办法规定的要求提出申请，经自然科学基金委归口管理部门核 准后方可变更。） 4. 当年经费使用情况与下一年度经费预算。给出必要的经费使用情况的说明，逐 项列出固定资产超过 5 万元的设备的名称、使用情况等有关说明。 5. 存在的问题、建议及其他需要说明的情况。说明项目执行中的问题和建议。对 部分探索性强的研究，有可能未获得理想结果或甚至失败，请如实地反映，说明原因、 工作状况、发展态势和建议等，供基金委管理人员或同行专家参考。 6. 附件：给出标注基金资助的已发表和已有录用通知的论文目录、其他成果清单 和必要的证明材料复印件等。发表论文按常规文献引用方式列出
国家自然科学基金资助项目进展报告 报告正文 本项目旨在研究釆用拉曼技术实现对皮秒脉冲的多路组束,获得TW 级髙信噪比、高功率紫外激光,并硏究短波长强激光在固体靶中的吸收现 象以及超热电子产生的机制,研究短波长强激光辐照薄膜靶过程中产生的 高能产物以及可能发生的核反应和核过程,对ICF快点火及强场物理等具 有重要的实际意义,2004年度作为本项目启动的第一年,开展了原年度计 划任务,还进行了多个准备实验工作,对今后工作中要用到的技术进行了 准备和验证。 2004年度原定的工作计划是: (1)利用九五期间硏制的拉曼种子源进行实验,获得泵浦高能量下各种气 体介质的阈值和拉曼转换效率;研究超短脉冲激光对光学元件的破坏阈 值,并与国内单位合作探索解决高功率密度下紫外膜层的问题,提高双波 片的破坏阈值;测量后向 Stokes光的脉冲宽度,并进行理论计算; (2)采用非球面镜聚焦和紫外ccd测量焦斑尺寸,提高靶上的功率密度; (3)积分球的调试试验和初步测量实验,固体靶的制备和光谱测量 (4)等离子体性质研究,电子能谱和空间分布的研究,离子探测。 计划的执行情况和已经开展的工作: 1、按计划开展了原定工作计划的第一项任务。原定在2004年底召开项 目的工作研讨会,对这项任务进行总结讨论,确定成果。因故推迟到2005 年第一季度召开,届时将对这项工作进行详细讨论和评估。 2、定购了非球面镜,开始搭建采用非球面镜来代替球面镜的聚焦系统和 第5页
国家自然科学基金资助项目进展报告 第 5 页 报告正文 本项目旨在研究采用拉曼技术实现对皮秒脉冲的多路组束，获得 TW 级高信噪比、高功率紫外激光，并研究短波长强激光在固体靶中的吸收现 象以及超热电子产生的机制，研究短波长强激光辐照薄膜靶过程中产生的 高能产物以及可能发生的核反应和核过程，对 ICF 快点火及强场物理等具 有重要的实际意义，2004 年度作为本项目启动的第一年，开展了原年度计 划任务，还进行了多个准备实验工作，对今后工作中要用到的技术进行了 准备和验证。 2004 年度原定的工作计划是: (1) 利用九五期间研制的拉曼种子源进行实验，获得泵浦高能量下各种气 体介质的阈值和拉曼转换效率；研究超短脉冲激光对光学元件的破坏阈 值，并与国内单位合作探索解决高功率密度下紫外膜层的问题，提高双波 片的破坏阈值；测量后向 Stokes 光的脉冲宽度，并进行理论计算； (2) 采用非球面镜聚焦和紫外 ccd 测量焦斑尺寸，提高靶上的功率密度； (3) 积分球的调试试验和初步测量实验，固体靶的制备和光谱测量； (4) 等离子体性质研究，电子能谱和空间分布的研究，离子探测。 计划的执行情况和已经开展的工作: 1、 按计划开展了原定工作计划的第一项任务。原定在 2004 年底召开项 目的工作研讨会，对这项任务进行总结讨论，确定成果。因故推迟到 2005 年第一季度召开，届时将对这项工作进行详细讨论和评估。 2、 定购了非球面镜，开始搭建采用非球面镜来代替球面镜的聚焦系统和
国家自然科学基金资助项目进展报告 紫外cd测量焦斑尺寸,以提高靶上的功率密度。 3、积分球的调试试验和初步测量实验由于定购的设备还未到货,暂时没 有展开深入的工作,这项工作将在2005年中展开 4、开始固体靶的制备和光谱测量工作,这项工作将在2005年继续深入 开展 5、研制了紫外超短脉冲打靶实验所需的部分设备和测量仪器,包括超热 电子磁谱仪,超热电子和X射线空间分布测量谱仪等设备 6、开展了用无预脉冲、P极化、强度为10W/cm2、波长为248m的紫外 超短激光条件下,以45度辐照铜靶的实验。在电子磁谱仪靶方向上测得 超热电子能谱呈双温麦克斯韦分布,且超热电子温度为81Kev 7、正在开展有预脉冲、P极化、强度为10W/cm2、波长为248nm的紫外 超短激光辐照铜靶的实验。研究预脉冲性质对超热电子的产额和温度的影 响。这项工作将继续在2005年深入开展 8、开始建立新的紫外超短脉冲与物质相互作用的实验设备,来为开展研 究短波长强激光与物质相互作用的机制、产生的高能产物以及可能发生的 核反应和核过程等工作进行前期准备。包括已经订制了一个新的靶室,订 购了开展短波长强激光与团簇相互作用研究所需的设备,开始建立靶室的 控制和诊断系统等。 9、对紫外超短脉冲种子光产生系统进行了维护和改进,更换了部分关键 部件,调整了整个系统的工作状态,为更好的开展今后的实验做好了准备 10、设计了超短激光脉冲的分束的光学系统,将1个激光脉冲分成了一个 第6页
国家自然科学基金资助项目进展报告 第 6 页 紫外 ccd 测量焦斑尺寸，以提高靶上的功率密度。 3、 积分球的调试试验和初步测量实验由于定购的设备还未到货，暂时没 有展开深入的工作，这项工作将在 2005 年中展开。 4、 开始固体靶的制备和光谱测量工作，这项工作将在 2005 年继续深入 开展。 5、 研制了紫外超短脉冲打靶实验所需的部分设备和测量仪器，包括超热 电子磁谱仪，超热电子和 X 射线空间分布测量谱仪等设备。 6、 开展了用无预脉冲、P 极化、强度为 1017W/cm2 、波长为 248nm 的紫外 超短激光条件下，以 45 度辐照铜靶的实验。在电子磁谱仪靶方向上测得 超热电子能谱呈双温麦克斯韦分布，且超热电子温度为 81Kev 7、 正在开展有预脉冲、P 极化、强度为 1017W/cm2 、波长为 248nm 的紫外 超短激光辐照铜靶的实验。研究预脉冲性质对超热电子的产额和温度的影 响。这项工作将继续在 2005 年深入开展。 8、 开始建立新的紫外超短脉冲与物质相互作用的实验设备，来为开展研 究短波长强激光与物质相互作用的机制、产生的高能产物以及可能发生的 核反应和核过程等工作进行前期准备。包括已经订制了一个新的靶室，订 购了开展短波长强激光与团簇相互作用研究所需的设备，开始建立靶室的 控制和诊断系统等。 9、 对紫外超短脉冲种子光产生系统进行了维护和改进,更换了部分关键 部件，调整了整个系统的工作状态，为更好的开展今后的实验做好了准备。 10、 设计了超短激光脉冲的分束的光学系统,将 1 个激光脉冲分成了一个
国家自然科学基金资助项目进展报告 方向上的4个脉冲,并用KF激光放大器对一个方向上的4个脉冲进行了 放大,详细测量了输出的各个参数,获得了接近4倍于单个脉冲放大的输出 能量。对今后采用拉曼组束中的的多脉冲放大技术进行了验证 11、用放电泵浦KrF激光放大器和两个电子束泵浦KrF放大器构成多级 放大系统对紫外超短脉冲进行了放大实验,详细测量了泵浦脉冲在输入, 传输,放大,输出过程中的各个参数,最终获得单个脉冲J的能量输出,并 同时建立了一个多级放大的动态模型,对多级放大实验进行了仔细分析和 计算,为今后开展多级放大的多脉冲拉曼组束工作进行了实验验证和准 备 12、进行了紫外超短脉冲的并束的初步实验。将两个脉冲进行了并束, 验证了紫外超短脉冲的并束的可行性和稳定性,为今后开展采用拉曼技术 并束工作提供实验支持 取得的主要进展和阶段性成果如下: 1、超热电子磁谱仪和超热电子和X射线空间分布测量谱仪的研制: 随着快点火( fast ignitor ICF)概念的提出,对超热电子行为的研究 越来越为人们所关注。对于快点火方式,利用超短脉冲激光等离子体相互 作用产生大量的Mev级超热电子,由它们加热芯部产生热斑,创造点火条 件。它的物理过程是激光能量转换为超热电子,而后由超热电子点火实现 核聚变。因此,超热电子能谱的研究对于理解激光等离子体相互作用机理 很有必要,为快点火研究提供实验基础。 第7页
国家自然科学基金资助项目进展报告 第 7 页 方向上的 4 个脉冲，并用 KrF 激光放大器对一个方向上的 4 个脉冲进行了 放大,详细测量了输出的各个参数,获得了接近4倍于单个脉冲放大的输出 能量。对今后采用拉曼组束中的的多脉冲放大技术进行了验证。 11、 用放电泵浦 KrF 激光放大器和两个电子束泵浦 KrF 放大器构成多级 放大系统对紫外超短脉冲进行了放大实验,详细测量了泵浦脉冲在输入, 传输,放大,输出过程中的各个参数,最终获得单个脉冲 7J 的能量输出，并 同时建立了一个多级放大的动态模型,对多级放大实验进行了仔细分析和 计算，为今后开展多级放大的多脉冲拉曼组束工作进行了实验验证和准 备。 12、 进行了紫外超短脉冲的并束的初步实验。将两个脉冲进行了并束， 验证了紫外超短脉冲的并束的可行性和稳定性，为今后开展采用拉曼技术 并束工作提供实验支持。 取得的主要进展和阶段性成果如下： 1、 超热电子磁谱仪和超热电子和 X 射线空间分布测量谱仪的研制： 随着快点火(fast ignitor ICF)概念的提出，对超热电子行为的研究 越来越为人们所关注。对于快点火方式，利用超短脉冲激光等离子体相互 作用产生大量的 Mev 级超热电子，由它们加热芯部产生热斑，创造点火条 件。它的物理过程是激光能量转换为超热电子，而后由超热电子点火实现 核聚变。因此，超热电子能谱的研究对于理解激光等离子体相互作用机理 很有必要，为快点火研究提供实验基础
国家自然科学基金资助项目进展报告 探测器选用尺寸为3.2mm×3.2mm×0.38mm的LiF(Mg、Cu、P)热 释光探测器(TD)。磁场选择小的磁场,有利于电子能量分辨,这里选择 B=0.037T。匀强磁场由若干块长方形永久磁铁拼接构成,磁铁的内表附上 层轭铁以达均化拼接磁铁间磁场的目的。 谱仪的结构及主要技术参数为: 1)磁场的稳定度>98%(相对于环境温度变化) 2)能量分辨率>80% 相对于每一单能值实际测量的能宽与单能值的比) 3)谱仪测量范围(20~400)KeV 对此磁谱仪进行标定工作后用此磁谱仪对紫外超短激光脉冲辐照铜 靶产生的超热电子进行了测量 2、用无预脉冲、P极化、强度为10W/cm2、波长为248mm的紫外超短 激光辐照铜靶的实验结果 实验方案: 在中国原子能研究院准分子激光实验室超短激光器上进行了用磁谱 仪测量超热电子能谱的实验,紫外超短激光器系统由三部分组成:红外超 短脉冲激光器、三倍频器和电KrF放电泵浦激光放大器LLG50)。 Ti: Sapphire激光器产生的红外超短脉冲激光(744nm,120fs,10mJ)经三 倍频器后产生紫外超短脉冲激光(248nm/280fs/1mJ),再经KrF放电泵浦激 光放大器输出紫外超短脉冲激光(248nm/440fs/60mJ/1OHz);聚焦系统采 第8页
国家自然科学基金资助项目进展报告 第 8 页 探测器选用尺寸为 3.2mm × 3.2mm × 0.38mm 的 LiF (Mg、Cu、P) 热 释光探测器（TLD）。磁场选择小的磁场，有利于电子能量分辨，这里选择 B=0.037T。匀强磁场由若干块长方形永久磁铁拼接构成，磁铁的内表附上 一层轭铁以达均化拼接磁铁间磁场的目的。 谱仪的结构及主要技术参数为： 1)磁场的稳定度 >98% (相对于环境温度变化) 2)能量分辨率 >80% (相对于每一单能值实际测量的能宽与单能值的比) 3)谱仪测量范围(20～400)KeV 对此磁谱仪进行标定工作后用此磁谱仪对紫外超短激光脉冲辐照铜 靶产生的超热电子进行了测量。 2、 用无预脉冲、P 极化、强度为 1017W/cm2 、波长为 248nm 的紫外超短 激光辐照铜靶的实验结果。 实验方案： 在中国原子能研究院准分子激光实验室超短激光器上进行了用磁谱 仪测量超热电子能谱的实验,紫外超短激光器系统由三部分组成:红外超 短脉冲激光器、三倍频器和电 KrF 放电泵浦激光放大器(LLG50)。 Ti:Sapphire 激光器产生的红外超短脉冲激光（744nm,120fs,10mJ）经三 倍频器后产生紫外超短脉冲激光(248nm/280fs/1mJ),再经KrF放电泵浦激 光放大器输出紫外超短脉冲激光(248nm/440fs/60mJ/10Hz)；聚焦系统采
国家自然科学基金资助项目进展报告 用口径为90m、焦距为400mm的平凸透镜,焦斑大小为10μm,靶面功率 密度为10W/cm2。真空系统采用机械泵和分子泵进行抽真空,真空度可 达10-4Pa。靶传动系统为三维转动和一维平动,通过步进电机进行控制, 移动精度为10μm,实验时靶在竖直平面内转动,以保证每次激光与靶相 互作用都为新的靶面,靶为5mm厚的铜片。 无预脉冲激光以水平方向入射进入靶室并与竖直靶面成450聚焦到靶 面上,激光偏振方向为水平方向,所以入射激光为P极化光,靶为5m厚 的铜片,表面光洁度为λ/10。实验时真空度保持在10Pa以上。采用PIN 探测器对激光聚焦进行监测。磁谱仪的入口放在靶面法线方向上,谱仪开 口为Φ4m,对焦斑的立体角为0.08。谱仪探测器采用 3.2m×3.2m×0.38mm的LiF热释光探测器(TD)。实验前已对探测器 LIF TLD进行了参数测量以及有效质量阻止本领的计算,并且使用90Sr-B 源对谱仪进行了标定 实验结果 下图为磁谱仪在靶法线方向测量得到的超热电子能谱,谱仪的磁场为 0.042T,测量能区为25~350ke。靶上激光功率密度I=1.3×10w/cm (E=60mJ、焦斑10μm、脉宽440fs)、激光入射方向与靶面成450,累积 12000炮。采用最小二乘法拟合了超热电子能谱,超热电子能谱呈现双温 Maxwellian(exp(-E/Th)结构,得到特征超热电子温度为81keV 第9页
国家自然科学基金资助项目进展报告 第 9 页 用口径为 90mm、焦距为 400mm 的平凸透镜，焦斑大小为 10μm,靶面功率 密度为 1017 W/cm2 。真空系统采用机械泵和分子泵进行抽真空，真空度可 达 10-4Pa。 靶传动系统为三维转动和一维平动，通过步进电机进行控制， 移动精度为 10μm，实验时靶在竖直平面内转动，以保证每次激光与靶相 互作用都为新的靶面，靶为 5mm 厚的铜片。 无预脉冲激光以水平方向入射进入靶室并与竖直靶面成 45o聚焦到靶 面上，激光偏振方向为水平方向，所以入射激光为 P 极化光，靶为 5mm 厚 的铜片，表面光洁度为 λ/10。实验时真空度保持在 10-3Pa 以上。采用 PIN 探测器对激光聚焦进行监测。磁谱仪的入口放在靶面法线方向上，谱仪开 口为 Φ4mm ，对焦斑的立体角为 0.088 。谱仪探测器采用 3.2mm×3.2mm×0.38mm 的 LiF 热释光探测器（TLD）。实验前已对探测器 LiF TLD 进行了参数测量以及有效质量阻止本领的计算，并且使用 90Sr-β 源对谱仪进行了标定。 实验结果 下图为磁谱仪在靶法线方向测量得到的超热电子能谱，谱仪的磁场为 0.042T，测量能区为 25～350keV。 靶上激光功率密度 I=1.3×1017 W/cm2 （E=60 mJ、焦斑 10μm、脉宽 440fs）、激光入射方向与靶面成 45o，累积 12000 炮。采用最小二乘法拟合了超热电子能谱，超热电子能谱呈现双温 Maxwellian(exp(-E/Th))结构，得到特征超热电子温度为 81keV