[發(fā)明專利]一種超強(qiáng)激光驅(qū)動(dòng)多輻射源的同軸測(cè)量系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010466419.1
• 申請(qǐng)日: 2020-05-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111487668A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 滕建;鄧志剛;齊偉;王為武;于明海;單連強(qiáng);田超;張?zhí)炜?/a>;張鋒;袁宗強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號(hào): G01T1/36
• 分類號(hào): G01T1/36;G01T1/29
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 杜陽(yáng)陽(yáng)

本發(fā)明公開(kāi)了一種超強(qiáng)激光驅(qū)動(dòng)多輻射源的同軸測(cè)量系統(tǒng)，通過(guò)瞄準(zhǔn)激光組件依次調(diào)節(jié)所述伽馬濾片堆棧譜儀模塊、所述電子?質(zhì)子譜儀模塊以及所述多輻射源角分布測(cè)量模塊，使得所述多輻射源角分布測(cè)量模塊、所述電子?質(zhì)子譜儀模塊、所述伽瑪濾片堆棧譜儀模塊和所述瞄準(zhǔn)激光組件發(fā)射的激光同軸；采用本發(fā)明所提供的超強(qiáng)激光驅(qū)動(dòng)多輻射源的同軸測(cè)量系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)多輻射源的透射激光角分布、質(zhì)子、電子角分布和能譜以及伽瑪射線能譜等物理量的同時(shí)同軸測(cè)量，并且排除了激光發(fā)次的抖動(dòng)以及不同測(cè)量角度的影響，獲得了更加關(guān)聯(lián)和精準(zhǔn)的物理量數(shù)據(jù)，對(duì)于理解激光靶物理過(guò)程具有重要意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及等離子體物理和核探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種超強(qiáng)激光驅(qū)動(dòng)多輻射源的同軸測(cè)量系統(tǒng)。

背景技術(shù)

強(qiáng)激光與等離子體相互作用的研究，需要對(duì)激光打靶產(chǎn)生的各種次級(jí)輻射進(jìn)行診斷，包括打靶后的透射激光空間分布、打靶產(chǎn)生的帶電粒子的空間分布及能譜、伽馬射線能譜等。超強(qiáng)激光入射到靶表面，并離化靶物質(zhì)，從而產(chǎn)生前向加速的超熱電子；這些超熱電子在靶中傳輸并從靶背發(fā)出，從而產(chǎn)生電荷分離場(chǎng)和自生磁場(chǎng)。產(chǎn)生的電荷分離場(chǎng)可以加速離子，而自生磁場(chǎng)的存在會(huì)約束電子束以及伴隨加速的離子的運(yùn)動(dòng)方式。同時(shí)電子束本身在等離子體中運(yùn)動(dòng)，還會(huì)激發(fā)軔致輻射X射線、特征X射線以及高次諧波等。這些豐富的物理現(xiàn)象很難給出其解析表達(dá)，因此我們更多地是從數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究中獲取相關(guān)信息。

從前面的物理過(guò)程可以看出，離子加速以及X射線的產(chǎn)生都依賴于電子。因此，如果能診斷出從同一方位角發(fā)出的離子、X射線以及電子的參數(shù)。就能分析出電子到離子以及X射線的轉(zhuǎn)換效率，以及加速物理機(jī)制。目前對(duì)激光加速多輻射源的診斷方式主要有兩種，一種是把探測(cè)器放置于不同方位角，但是采用這樣的診斷方式診斷到的離子和X射線與診斷到的電子的關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)。因此，是無(wú)法直接反映加速離子、激發(fā)的X射線與電子的關(guān)系的。另一種是為了獲得更加關(guān)聯(lián)的物理量數(shù)據(jù)，在同一個(gè)角度采用多次激發(fā)多輻射源的方式測(cè)量多輻射源的物理參量；但是這種測(cè)量方式，由于每次激發(fā)等離子體所輻射的等離子體輻射參數(shù)不一致，也會(huì)影響對(duì)激光靶物理過(guò)程的理解。可見(jiàn)現(xiàn)有的診斷方式無(wú)法進(jìn)行單次同軸測(cè)量多輻射源，大大影響了測(cè)量的一致性和精準(zhǔn)性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種超強(qiáng)激光驅(qū)動(dòng)多輻射源的同軸測(cè)量系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的診斷方式無(wú)法同軸測(cè)量多輻射源的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種超強(qiáng)激光驅(qū)動(dòng)多輻射源的同軸測(cè)量系統(tǒng)，包括：多輻射源角分布測(cè)量模塊、電子-質(zhì)子譜儀模塊、伽瑪濾片堆棧譜儀模塊以及瞄準(zhǔn)激光組件；

所述瞄準(zhǔn)激光組件發(fā)射的激光依次穿過(guò)所述伽馬濾片堆棧譜儀模塊、所述電子-質(zhì)子譜儀模塊以及所述多輻射源角分布測(cè)量模塊，形成光軸入射到靶面，使得所述多輻射源角分布測(cè)量模塊、所述電子-質(zhì)子譜儀模塊、所述伽瑪濾片堆棧譜儀模塊和所述瞄準(zhǔn)激光組件發(fā)射的激光同軸。

可選的，所述多輻射源角分布測(cè)量模塊內(nèi)設(shè)有堆棧組；

所述堆棧組包括：依次排列的CR39(Dially Glycol Carbonates，碳本酸丙烯乙酸)膜片、RCF(Radiochromic dye films，輻射變色膜片)膜片、鋁膜、多層RCF膜片組以及多組電子記錄板；所述電子記錄板包括依次設(shè)置的鉭片和IP(成像板，imageplate)板；所述RCF膜片、鋁膜、多層RCF膜片組以及多組電子記錄板的中心均設(shè)置有通孔，多個(gè)所述通孔同軸設(shè)置；所述CR39膜片的面積小于所述RCF膜片面積的四分之一。

可選的，所述多輻射源角分布測(cè)量模塊還包括裝配盒和第一調(diào)節(jié)支架；所述堆棧組設(shè)置在所述裝配盒中；所述第一調(diào)節(jié)支架用于支撐所述裝配盒。

可選的，所述RCF膜片、所述鋁膜、所述多層RCF膜片組、所述鉭片和所述IP板的橫截面相等。