[发明专利]一种超强激光驱动多辐射源的同轴测量系统

说明书

本发明公开了一种超强激光驱动多辐射源的同轴测量系统，通过瞄准激光组件依次调节所述伽马滤片堆栈谱仪模块、所述电子‑质子谱仪模块以及所述多辐射源角分布测量模块，使得所述多辐射源角分布测量模块、所述电子‑质子谱仪模块、所述伽玛滤片堆栈谱仪模块和所述瞄准激光组件发射的激光同轴；采用本发明所提供的超强激光驱动多辐射源的同轴测量系统，可实现对多辐射源的透射激光角分布、质子、电子角分布和能谱以及伽玛射线能谱等物理量的同时同轴测量，并且排除了激光发次的抖动以及不同测量角度的影响，获得了更加关联和精准的物理量数据，对于理解激光靶物理过程具有重要意义。

技术领域

本发明涉及等离子体物理和核探测技术领域，特别是涉及一种超强激光驱动多辐射源的同轴测量系统。

背景技术

强激光与等离子体相互作用的研究，需要对激光打靶产生的各种次级辐射进行诊断，包括打靶后的透射激光空间分布、打靶产生的带电粒子的空间分布及能谱、伽马射线能谱等。超强激光入射到靶表面，并离化靶物质，从而产生前向加速的超热电子；这些超热电子在靶中传输并从靶背发出，从而产生电荷分离场和自生磁场。产生的电荷分离场可以加速离子，而自生磁场的存在会约束电子束以及伴随加速的离子的运动方式。同时电子束本身在等离子体中运动，还会激发轫致辐射X射线、特征X射线以及高次谐波等。这些丰富的物理现象很难给出其解析表达，因此我们更多地是从数值模拟和实验研究中获取相关信息。

从前面的物理过程可以看出，离子加速以及X射线的产生都依赖于电子。因此，如果能诊断出从同一方位角发出的离子、X射线以及电子的参数。就能分析出电子到离子以及X射线的转换效率，以及加速物理机制。目前对激光加速多辐射源的诊断方式主要有两种，一种是把探测器放置于不同方位角，但是采用这样的诊断方式诊断到的离子和X射线与诊断到的电子的关联性不强。因此，是无法直接反映加速离子、激发的X射线与电子的关系的。另一种是为了获得更加关联的物理量数据，在同一个角度采用多次激发多辐射源的方式测量多辐射源的物理参量；但是这种测量方式，由于每次激发等离子体所辐射的等离子体辐射参数不一致，也会影响对激光靶物理过程的理解。可见现有的诊断方式无法进行单次同轴测量多辐射源，大大影响了测量的一致性和精准性。

发明内容

本发明的目的是提供一种超强激光驱动多辐射源的同轴测量系统，以解决现有的诊断方式无法同轴测量多辐射源的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种超强激光驱动多辐射源的同轴测量系统，包括：多辐射源角分布测量模块、电子-质子谱仪模块、伽玛滤片堆栈谱仪模块以及瞄准激光组件；

所述瞄准激光组件发射的激光依次穿过所述伽马滤片堆栈谱仪模块、所述电子-质子谱仪模块以及所述多辐射源角分布测量模块，形成光轴入射到靶面，使得所述多辐射源角分布测量模块、所述电子-质子谱仪模块、所述伽玛滤片堆栈谱仪模块和所述瞄准激光组件发射的激光同轴。

可选的，所述多辐射源角分布测量模块内设有堆栈组；

所述堆栈组包括：依次排列的CR39(Dially Glycol Carbonates，碳本酸丙烯乙酸)膜片、RCF(Radiochromic dye films，辐射变色膜片)膜片、铝膜、多层RCF膜片组以及多组电子记录板；所述电子记录板包括依次设置的钽片和IP(成像板，imageplate)板；所述RCF膜片、铝膜、多层RCF膜片组以及多组电子记录板的中心均设置有通孔，多个所述通孔同轴设置；所述CR39膜片的面积小于所述RCF膜片面积的四分之一。

可选的，所述多辐射源角分布测量模块还包括装配盒和第一调节支架；所述堆栈组设置在所述装配盒中；所述第一调节支架用于支撑所述装配盒。

可选的，所述RCF膜片、所述铝膜、所述多层RCF膜片组、所述钽片和所述IP板的横截面相等。