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第1章 激光受控热核聚变和稠密等离子体诊断1

1.1 激光受控热核聚变的实验研究1

1.2 稠密等离子体的诊断问题7

第2章 极不均匀等离子体的光学探测方法12

2.1 非均匀稠密等离子体光学探测特点12

2.1.1 光学不均匀体成象13

2.1.2 对称不均匀性14

2.1.3 光学不均匀性的等离子体15

2.2 探测激光源16

2.2.1 空间分辨率16

2.2.2 光源亮度17

2.2.3 辐射相干性18

2.2.4 探测极限的参量19

2.2.5 探针激光的同步24

2.2.6 紫外线和X射线探测24

2.3 阴影和纹影照相26

2.3.1 光学诊断系统26

2.3.2 激波阴影成象28

2.3.3 空间分辨率30

2.3.4 光学不均匀性的折射30

2.3.5 阴影和纹影照相的灵敏度32

2.3.6 激波阵面测量误差33

2.4 干涉测量法36

2.4.1 空间分辨率36

2.4.2 干涉仪类型38

2.4.3 干涉图的反差度41

2.4.4 “不透明”区域45

2.4.5 全息照相相干测量47

2.5 探测光束偏振面转动测量51

2.5.1 自生磁场和探测光束偏振面转动51

2.5.2 探测光束波长和激光等离子体探测方向的选择53

2.5.3 用于研究自生磁场的诊断系统的偏振测量光路，干涉测量光路和阴影光路56

2.5.4 磁场方向的确定59

2.5.5 诊断方案的方法特点61

2.6 等离子体图象的数值处理64

2.6.1 处理算法64

2.6.2 反演问题的解65

2.6.3 激光等离子体的干涉测量65

2.6.4 选择多项式幂的判据69

2.6.5 还原精度70

2.6.6 等密度线处理法74

第3章 加热激光辐射产生的谐波频率诊断等离子体的方法77

3.1 临界密度区域等离子体的诊断78

3.1.1 2ω0谐波的光谱特性和空间特性78

3.1.2 临界密度区域运动的摄影记录81

3.1.3 2ω0谐波谱形的演变和临界密度区域的动力学85

3.1.4 利用高次整谐波进行诊断的可能性89

3.2 对四分之一临界密度区域内等离子体的诊断91

3.2.1 （3/2）ω0谐波的光谱特性和空间特性91

3.2.2 等离子体密度不均匀性尺度的测量95

3.2.3 （3/2）ω0谐波谱的高速照相记录和nc/4区域内等离子体电子温度的测量97

3.2.4 根据（3/2）ω0谐波谱同时诊断等离子体电子温度和流速的实验条件的优化99

3.2.5 利用其他半整数谐波进行诊断的可能性103

第4章 等离子体湍流谱研究105

4.1 不均匀等离子体诊断的复合散射法（一般概念）105

4.2 四分之一临界密度区域内波的诊断107

4.2.1 双等离子体元衰变不稳定性激发的等离子体波的研究107

4.2.2 受激复合散射和曼德尔施塔姆-布里渊受激散射激发的电子和离子声波的研究120

4.3 临界密度区域内探测光束的散射122

4.3.1 钕玻璃激光器产生的等离子体湍流的研究122

4.3.2 CO2激光器实验中波激发机制的鉴定125

第5章 稠密等离子体的X射线光谱诊断130

5.1 X射线连续辐射光谱分布的研究方法131

5.1.1 光谱展开和离散区间的记录131

5.1.2 核乳胶法132

5.1.3 吸收片法132

5.2 X射线辐射探测器及其应用139

5.2.1 照相乳胶探测器140

5.2.2 闪烁探测器143

5.2.3 热释光探测器144

5.2.4 核乳胶145

5.2.5 电荷耦合探测器（п3C）146

5.2.6 综合利用不同探测器147

5.2.7 研究X射线辐射谱演变的仪器（闪烁仪、真空二极管、半导体仪、电光器件和微通道仪）150

5.3 X射线谱仪156

5.3.1 配有晶体色散元件的谱仪157

5.3.2 多层干涉反射镜为基础的具有色散元件的谱仪166

5.3.3 配有反射衍射光栅的谱仪169

5.3.4 透射衍射光栅谱仪172

5.3.5 同步辐射和仪器的标定177

5.4 稠密等离子体的X射线线辐射诊断法181

5.4.1 电子温度和电离状态的测定182

5.4.2 电子密度的测定184

第6章 等离子体X射线图象的形成和处理方法187

6.1 X射线暗室187

6.2 X射线显微镜189

6.2.1 X射线光学反射元件189

6.2.2 柯克帕特里克-贝兹（Kirkpatrick-Baez）显微镜192

6.2.3 沃尔特（Wolter）显微镜193

6.2.4 多层干涉结构显微镜194

6.2.5 光谱选择的晶体衍射显微镜196

6.3 菲涅耳波带板197

6.3.1 波幅波带板197

6.3.2 相位波带板和电影式波带板200

6.4 布拉格-菲涅耳X射线显微镜元件203

6.5 X射线偏振镜205

6.6 等离子体电子温度和密度空间分布的复原207

6.7 等离子体的多缩层析X射线摄影法211

6.8 等离子体硬X射线辐射图象的诊断215

6.9 等离子体发射X射线图象的高速记录和靶压缩动力学217

第7章 稠密等离子体的X射线诊断223

7.1 X射线源和诊断方法223

7.1.1 阴影照相用点源224

7.1.2 X射线点源实验226

7.1.3 面探测源227

7.1.4 面X射线源的应用229

7.2 稠密等离子体中X射线辐射的吸收231

7.2.1 薄壳靶压缩动力学的记录231

7.2.2 具有光谱分辨率的X射线探测232

7.2.3 X射线阴影图的处理234

7.2.4 探测光束吸收谱的诊断235

7.3 在等离子晕中X射线辐射的折射236

7.3.1 不均匀等离子体折射测量原理237

7.3.2 X射线折射测量的特点237

7.3.3 网格法238

第8章 等离子体粒子诊断240

8.1 惯性约束等离子体离子能谱测量特点241

8.1.1 飞行时间测量242

8.1.2 离子束的形成243

8.1.3 能量分辨率与电荷分辨率244

8.1.4 残余压力的影响244

8.2 收集器飞行时间测量法245

8.2.1 离子收集器作用原理245

8.2.2 二次电子发射246

8.2.3 离子信号处理247

8.3 质谱仪种类249

8.3.1 磁谱仪250

8.3.2 静电分析仪254

8.3.3 离子电荷交换的利用256

8.3.4 离子光学分析仪257

8.3.5 中性粒子分析仪258

8.3.6 径迹探测器260

8.4 汤姆逊质谱仪263

8.4.1 离子偏转室263

8.4.2 孔径系统265

8.4.3 质谱记录系统269

8.4.4 质谱图的处理271

8.5 中子测量274

8.5.1 飞行时间分析仪275

8.5.2 闪烁探测器276

8.5.3 活化探测器278

8.5.4 中子产生时刻的测量280

8.5.5 中子半影成象记录282

第9章 激光加热热核等离子体的能量平衡测量284

9.1 研究能量平衡的量热法284

9.1.1 测量激光能量和各种能量损耗的方法284

9.1.2 差分量热测量法285

9.1.3 量热法测量能量平衡的实验实施。测量总体287

9.1.4 激光辐射散射极不均匀时的量热法测量288

9.2 吸收能量的直接测量法290

9.2.1 飞散等离子体动能测量290

9.2.2 等离子体X射线能量测量291

9.2.3 直接测量吸收能量的特殊方法298

9.3 冲击波运动动力学确定等离子体吸收能量299

9.3.1 吸收能量转化成冲击波能量299

9.3.2 冲击波电离能量的测量300

第10章 等离子体晕流体动力学研究方法303

10.1 等离子体晕流体动力学304

10.2 靶物质蒸发速度测量306

10.2.1 高速干涉测量法306

10.2.2 多层靶的X射线光谱法309

10.2.3 离子质谱法316

10.3 等离子体烧蚀压力的确定318

10.3.1 冲击摆法321

10.3.2 薄膜加速与碰撞323

10.3.3 薄靶中的冲击波329

第11章 靶芯压缩的诊断332

11.1 压缩靶芯的X射线诊断333

11.1.1 靶芯特征辐射的图象记录333

11.1.2 混合气体辐射335

11.1.3 混合离子的线谱学336

11.1.4 压缩靶芯密度的谱测量法339

11.1.5 吸收谱法340

11.1.6 利用外源X辐射探针测量342

11.2 热核反应带电粒子产物诊断342

11.2.1 质谱方法应用范围343

11.2.2 带电粒子谱345

11.2.3 反冲核347

11.3 中子诊断348

11.3.1 压缩靶芯离子温度的飞行时间测量法348

11.3.2 〈ρ△r〉参量活化诊断348

11.3.3 参量〈ρr〉活化诊断350

11.4 次级聚变反应351

11.4.1 次级质子和中子谱351

11.4.2 次级粒子的逸出352

11.4.3 〈ρr〉诊断方法的适用范围354

参考资料357

校对注释391