用于Z箍缩等离子体密度诊断的探针光编码源方法研究

发布时间：2025-05-01 09:00

　　激光探针是一种常用的高温稠密等离子体电子密度主动诊断手段,特别是在Z箍缩等离子体实验诊断中有重要应用,本文重点对Z箍缩实验中基于激光波前改变的测量方法及密度反演进行分析讨论,提出了编码源方法并进行了论证。基于激光在等离子体中传播的折射率关系,针对Z箍缩实验的特点,分析了磁场等因素对折射率的影响,总结了数值计算和数据反演使用的主要模型和数学关系。采用几何光学近似描述激光在等离子体中的传播,基于正则方程进行光线径迹追踪：在密度轴对称分布的情形下,可以根据激光穿过等离子体的偏折角或波前相位变化利用Abel变换获得等离子体密度分布；并且分析了近轴近似的偏差估计。对于探针光剪切干涉系统,数值模拟了高斯型密度分布下的干涉成像,分析了剪切量和倾角对成像的影响。建立了从干涉图像反演计算径向密度分布的完整算法：分别利用条纹中心线法和傅里叶变换法从干涉图像提取干涉相位,利用多项式拟合法重建波前,进而由相位变化反演得到密度分布,并对算法的误差积累过程和分布进行了讨论。在已有的探针光诊断理论和实验基础上,本文着重讨论了一种新的密度诊断思路,即探针光编码源成像,该方法在光路靶区前设计一块编码板对入射探针光波前空间...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．?１?Ｎｏｒｍａｓｋｉ偏振干涉示意??

?不＾??图１．?１?Ｎｏｒｍａｓｋｉ偏振干涉示意??偏振干涉利用晶体的双折射现象进行分光剪切，示意如图１．１，探针光经过起偏器??平行照射到鞭上，然后通过成像镜到达Ｗｏｌｌａｓｔｏｎ棱镜，分成两束振动方向垂直且妙小??４??

图２．１?Ｚ箱缩原理图图

这种宏观系统就是等离子体态。产生等离子体需要特殊的条件，如高频电场、电??弧放电、强激光、核聚变、强电磁脉冲等。??Ｚ遍缩等离子体由高功率快脉冲大电流放电产生，如图２．１，高压脉冲加在负载??两端，在平行于轴或Ｚ方向会通过大电流，使负载表面气化、电离成等离子体柱面，同??时，该电....

图２．３同一时刻丝数Ｎ不同时消融等离子体密度分布??，，

这种宏观系统就是等离子体态。产生等离子体需要特殊的条件，如高频电场、电??弧放电、强激光、核聚变、强电磁脉冲等。??Ｚ遍缩等离子体由高功率快脉冲大电流放电产生，如图２．１，高压脉冲加在负载??两端，在平行于轴或Ｚ方向会通过大电流，使负载表面气化、电离成等离子体柱面，同??时，该电....

图2.6偏转角近轴近似值和理论值的比椒a=3,b=0.1,0.05,0.01)

图２．７偏转角近轴近似值和理论值的比觀ｂ＝０．１，ａ＝ｌ，２，３）??偏转角的近轴近似值和理论值的比较及其相对偏差如图２乂和图２．７，其中实线为理??论值，虚线为近轴近似值。模拟采用高斯型密度分布，参数ａ、６分别调制其分布形状??和大小量级，图２．６中密度参数口＝３，?／，ｚ７，....

本文编号：4042009