| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第13-17页 |
| 1.1 引言 | 第13-14页 |
| 1.2 X射线辐射源简介 | 第14-15页 |
| 1.3 论文安排 | 第15-17页 |
| 第一部分 纳秒激光驱动Multi-keV波段X光源特性及应用研究第二章 激光等离子体产生的Multi-keV X光源特性 | 第17-49页 |
| 2.1 激光等离子体X光源 | 第17-18页 |
| 2.2 Multi-keV波段X射线的产生过程 | 第18-22页 |
| 2.2.1 逆韧致吸收 | 第19-21页 |
| 2.2.2 Multi-keV辐射的产生 | 第21-22页 |
| 2.3 Multi-keV波段X射线特征参量性质 | 第22-35页 |
| 2.3.1 Multi-keV波段X射线的能谱特性及变化规律 | 第22-26页 |
| 2.3.1.1 K壳层X射线 | 第22-23页 |
| 2.3.1.2 L壳层X射线 | 第23-24页 |
| 2.3.1.3 M壳层X射线 | 第24-25页 |
| 2.3.1.4 自由-束缚连续谱 | 第25页 |
| 2.3.1.5 光谱分布变化规律 | 第25-26页 |
| 2.3.2 时间行为 | 第26-29页 |
| 2.3.3 辐射源尺寸 | 第29-30页 |
| 2.3.4 辐射角分布 | 第30页 |
| 2.3.5 X射线转换效率与激光特征参数之间的关系 | 第30-35页 |
| 2.3.5.1 激光脉宽与CE | 第31页 |
| 2.3.5.2 激光波长与CE | 第31-32页 |
| 2.3.5.3 材料原子序数与CE | 第32-33页 |
| 2.3.5.4 激光功率密度与CE | 第33-34页 |
| 2.3.5.5 激光入射角与CE | 第34-35页 |
| 2.3.5.6 X射线谱宽与转换效率CE | 第35页 |
| 2.4 Multi-keV波段X射线的优化研究 | 第35-47页 |
| 2.4.1 气体靶的启示 | 第35-40页 |
| 2.4.1.1 “整体加热”效应 | 第36-37页 |
| 2.4.1.2 “超声速加热”效应 | 第37-40页 |
| 2.4.2 辐射源效率优化方法 | 第40-46页 |
| 2.4.2.1 低密度掺杂气凝胶优化方案 | 第41-42页 |
| 2.4.2.2 “预爆炸薄膜靶”优化方案 | 第42-45页 |
| 2.4.2.3 内衬腔优化方案 | 第45-46页 |
| 2.4.3 Multi-keV X光源辐射源优化小结 | 第46-47页 |
| 2.5 总结 | 第47-49页 |
| 第三章 纳秒激光驱动钛背光源优化实验研究 | 第49-61页 |
| 3.1 研究背景 | 第49-50页 |
| 3.2 实验装置及实验排布 | 第50-52页 |
| 3.2.1 双脉冲优化方案 | 第51-52页 |
| 3.2.2 疏松靶优化方案 | 第52页 |
| 3.3 实验结果及分析 | 第52-55页 |
| 3.4 数值模拟分析 | 第55-59页 |
| 3.4.1 模拟工具 | 第56页 |
| 3.4.2 计算初始条件 | 第56-57页 |
| 3.4.3 数值模拟结果 | 第57-59页 |
| 3.4.3.1 单脉冲驱动(DP) K-α辐射功率与靶厚 | 第57页 |
| 3.4.3.2 双脉冲驱动(SP) K-α辐射功率与靶厚 | 第57-58页 |
| 3.4.3.3 原因分析 | 第58-59页 |
| 3.4.4 数值模拟小结 | 第59页 |
| 3.5 结论 | 第59-61页 |
| 第四章 纳秒激光驱动Multi-keV面源背光实验研究 | 第61-71页 |
| 4.1 研究需求 | 第61-62页 |
| 4.2 模拟预估分析 | 第62-64页 |
| 4.3 实验方案 | 第64-65页 |
| 4.4 实验结果与分析 | 第65-68页 |
| 4.4.1 等离子体能谱分布 | 第65-67页 |
| 4.4.2 Multi-keV波段X射线辐射区域 | 第67页 |
| 4.4.3 Multi-keV波段背光源脉冲宽度 | 第67页 |
| 4.4.4 Multi-keV波段背光源辐射相对强度比较 | 第67-68页 |
| 4.5 背光诊断应用研究 | 第68-69页 |
| 4.6 结论 | 第69-71页 |
| 第五章 纳秒激光驱动Cu背光源特性及优化研究 | 第71-85页 |
| 5.1 研究目标 | 第71页 |
| 5.2 实验排布 | 第71-72页 |
| 5.3 实验结果与分析 | 第72-76页 |
| 5.3.1 背光源发光区域 | 第72-73页 |
| 5.3.2 背光源能谱 | 第73-74页 |
| 5.3.3 X射线辐射脉宽 | 第74-75页 |
| 5.3.4 实验小结 | 第75-76页 |
| 5.5 数值模拟分析 | 第76-84页 |
| 5.5.1 K-α辐射模拟 | 第76-80页 |
| 5.5.1.1 预脉冲作用下的K-α射线辐射 | 第76-78页 |
| 5.5.1.2 不同初始密度的气凝胶优化结果 | 第78-80页 |
| 5.5.2 L壳层辐射模拟 | 第80-82页 |
| 5.5.2.1 不同初始密度 | 第80-81页 |
| 5.5.2.2 不同功率密度 | 第81-82页 |
| 5.5.3 正入射模拟 | 第82-83页 |
| 5.5.4 结论 | 第83-84页 |
| 5.6 应用研究 | 第84页 |
| 5.7 总结 | 第84-85页 |
| 第六章 超强超短激光驱动X光源研究简介 | 第85-99页 |
| 6.1 需求牵引 | 第85-86页 |
| 6.2 K_α射线产生原理 | 第86-94页 |
| 6.2.1 超热电子加速机制 | 第87-89页 |
| 6.2.1.1 共振吸收 | 第87-88页 |
| 6.2.1.2 真空加热 | 第88页 |
| 6.2.1.3 J×B加热 | 第88-89页 |
| 6.2.2 超强超短激光与固体相互作用的简单物理模型 | 第89-94页 |
| 6.2.2.1 有限尺度的平面靶内产生K_α光子的模型 | 第89-91页 |
| 6.2.2.2 K_α光子产额与靶厚度之间的关系 | 第91-93页 |
| 6.2.2.3 K_α光子产额与热电子温度之间的关系 | 第93页 |
| 6.2.2.4 K_α光子产额与原子序数Z之间的关系 | 第93-94页 |
| 6.3 国内外研究现状 | 第94-98页 |
| 6.3.1 超短脉冲驱动K_α光源特性研究 | 第94-95页 |
| 6.3.2 靶构型对X射线产额优化实验研究 | 第95-96页 |
| 6.3.3 瞬态透视照相技术及应用研究 | 第96-98页 |
| 6.4 总结 | 第98-99页 |
| 第七章 皮秒激光驱动K_α光源实验研究 | 第99-111页 |
| 7.1 研究目的与意义 | 第99-100页 |
| 7.2 实验排布 | 第100-102页 |
| 7.3 实验结果及分析 | 第102-108页 |
| 7.3.1 Cu-K_α能谱及发光区 | 第102-103页 |
| 7.3.2 电子能谱测量 | 第103-105页 |
| 7.3.3 K_α辐射与功率密度的关系 | 第105-106页 |
| 7.3.4 不同的靶厚度条件下的K_α源 | 第106-108页 |
| 7.4 瞬态透视照相技术探索—K_α背光探针静态投影成像 | 第108页 |
| 7.5 总结 | 第108-111页 |
| 第八章 皮秒激光驱动K_α光源数值模拟分析 | 第111-139页 |
| 8.1 PIC/MC模思路及近似假设 | 第111-113页 |
| 8.1.1 基本物理图像 | 第111-112页 |
| 8.1.2 物理过程分析:电子加速与碰撞输运 | 第112-113页 |
| 8.1.2.1 PIC与MC模拟特点 | 第112页 |
| 8.1.2.2 分离模拟依据 | 第112-113页 |
| 8.2 数值模拟物理模型 | 第113-121页 |
| 8.2.1 PIC程序的计算物理模型 | 第113-114页 |
| 8.2.2 电子能量及运动轨迹统计方法 | 第114-121页 |
| 8.2.2.1 激光作用阶段的超热电子信息统计方法 | 第115-116页 |
| 8.2.2.2 激光作用阶段的电子输运(MC)计算方法 | 第116-117页 |
| 8.2.2.3 激光结束后阶段的超热电子信息的统计方法 | 第117-119页 |
| 8.2.2.4 激光结束后阶段的电子输运(MC)计算方法 | 第119-120页 |
| 8.2.2.5 总的统计结果 | 第120-121页 |
| 8.3 不同初始密度分布模拟 | 第121-130页 |
| 8.3.1 初始设置 | 第121-122页 |
| 8.3.2 模拟结果 | 第122-125页 |
| 8.3.2.1 激光到电子的能量转化率 | 第122-123页 |
| 8.3.2.2 电子到K_α射线的转化效率 | 第123-124页 |
| 8.3.2.3 激光到K_α射线的能量转化效率CE | 第124-125页 |
| 8.3.3 电子能谱对比分析 | 第125-130页 |
| 8.3.3.1 电子温度与激光功率的变化规律 | 第125-128页 |
| 8.3.3.2 超热电子能量随激光功率的变化规律 | 第128-130页 |
| 8.4 电子加速机制分析 | 第130-133页 |
| 8.5 总结 | 第133-139页 |
| 8.5.1 模拟结论 | 第133-134页 |
| 8.5.2 模拟中存在的问题-近似假设 | 第134-135页 |
| 8.5.3 模拟中存在的问题-计算模型不足之处 | 第135-137页 |
| 8.5.3.1 激光加载阶段计算模型的不足 | 第135-136页 |
| 8.5.3.2 激光结束阶段计算模型的不足 | 第136-137页 |
| 8.5.4 改进与研究展望 | 第137-139页 |
| 第九章 总结与展望 | 第139-142页 |
| 参考文献 | 第142-150页 |
| 致谢 | 第150-151页 |
| 个人简历 | 第151-152页 |
| 个人发表学术论文、专利及学术活动情况 | 第152页 |
