本文分別利用光譜法和飛行時間法對真空環(huán)境中激光燒蝕產(chǎn)生的Al等離子體中離子的電荷態(tài)分布進行了診斷研究.利用時空分辨的光譜測量裝置測量了激光Al等離子體極紫外波段的輻射光譜,通過光譜模擬診斷了等離子體中離子的電荷態(tài)分布,并分析了其演化行為.利用飛行時間裝置測量獲得了激光Al等離子體中離子的飛行時間譜,進一步診斷了等離子體中離子整體的電荷態(tài)分布.研究表明,光譜法能夠診斷激光等離子體中離子的局部和瞬態(tài)的電荷態(tài)分布,飛行時間法能夠診斷整體的電荷態(tài)分布,兩種診斷方法相互補充,可以全面和準確地認識激光等離子體中離子的電荷態(tài)分布及其演化行為.

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【部分圖文】：

圖1(網(wǎng)絡版彩圖)實驗裝置示意圖.(a)時空分辨光譜測量裝置;(b)飛行時間測量裝置

圖1(a)和(b)分別為基于光譜法和飛行時間法的實驗裝置示意圖,實驗裝置的詳細介紹分別見參考文獻[14,21].圖1(a)中納秒脈寬Nd:YAG激光器產(chǎn)生的1064nm脈沖激光經(jīng)透鏡聚焦后與靶面成45°入射,作用于放置在真空腔室中的樣品靶表面產(chǎn)生等離子體.等離子體的EUV輻射通....

圖3實驗測量光譜(a)和理論模擬光譜(b)比較

基于穩(wěn)態(tài)的碰撞輻射(CR)模型對實驗光譜進行模擬可以獲得等離子體中離子的電荷態(tài)分布[22].為了能夠較為準確地描述激光等離子體中離子的電荷態(tài)分布,在使用CR模型計算電荷態(tài)分布時,假設激發(fā)態(tài)的能級布居滿足歸一化的Boltzmann分布.圖3(a)給出了空間探測位置為2.0mm處,....

圖4(網(wǎng)絡版彩圖)激光Al等離子體中離子的飛行時間譜

改變EIA上所加的電壓,提取不同能荷比下飛行時間譜中的信息就可以得到激光Al等離子體中不同電荷態(tài)離子的流強分布,如圖5所示.它反映了等離子體中不同電荷態(tài)離子的電荷量分布.可以發(fā)現(xiàn)激光Al等離子體中Al5+–Al8+離子的流強較強,且峰值集中分布在19-24μs的時間范圍內(nèi).圖5(....

圖5(網(wǎng)絡版彩圖)激光Al等離子體中不同電荷態(tài)離子的流強分布

圖4(網(wǎng)絡版彩圖)激光Al等離子體中離子的飛行時間譜從飛行時間測量結(jié)果中進一步獲得激光等離子體中離子的電荷態(tài)分布,如圖6中黑色方塊所示.為了比較分析,同時給出了利用光譜法診斷得到的延遲時間分別為45和90ns時激光Al等離子體中離子的電荷態(tài)分布(圖6中藍色三角形和圓圈).其中延....

本文編號：3890350