对激光能量进行高精度控制,用于激光物质相互作用研究
Xiaoming Wang1, Jun Zhang1, John Sethian1
1Dynamic Compression Sector, Institute for Shock Physics, Washington State University, Argonne National Laboratory, Lemont, Illinois 60439, USA.
The Review of scientific instruments
|July 14, 2023
概括
研究人员开发了一种两阶段激光能量调节方法,用于高能物理实验中的精确控制. 这种技术通过调整激光能量而不会改变脉冲形状来确保可重现的结果,这对于激光物质相互作用研究至关重要.
科学领域:
- 激光物质相互作用物理学
- 动态压缩科学 动态压缩科学
- 高能量密度物理学的物理学
背景情况:
- 精确和可重现的激光能量控制对于激光物质相互作用的高可靠性研究至关重要.
- 现有的方法可能会影响脉冲形状或光束的光滑性,从而损害实验完整性.
研究的目的:
- 为100 J,351 nm (紫外线) 激光器开发一种方便的两阶段能量调节方法.
- 为了使可调节的激光能量,而不会改变脉冲形状或光束的光滑度.
- 为了提高激光驱动实验中的可复制性.
主要方法:
- 对100 J,351 nm紫外线激光器实施了两阶段的能量调节方法.
- 第一阶段涉及使用光束分割器,在频率三倍化后增加10 J,保持UV脉冲形状.
- 第二阶段在最终放大器之前使用红外脉冲减弱,以获得更细微的3J增量,并进行适度调整以保持脉冲形状.
主要成果:
- 在各种输出能量中,已证明射击对射击的可重复性小于+/-2.5 J (5%的全部能量).
- 在激光冲击压缩实验中成功地应用了该方法,对铁和进行了实验.
- 实现了对的融化开始,完成和动力学的精确确定.
结论:
- 开发的双阶段能量调节方法为高能物理应用提供了方便和可重复的激光能量控制.
- 这些技术可以适应大多数~100 J级激光器.
- 该方法能够明确阐明激光冲击压缩中的物理,特别是融现象.
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