類氖氬46.9nm和69.8nm激光產(chǎn)生機理的理論和實驗研究

1、國內(nèi)圖書分類號：O434.1 學(xué)校代碼：10213 國際圖書分類號：535 密級：公開 工學(xué)碩 學(xué)碩士學(xué) 士學(xué)位論文 位論文 類氖氬 46.9nm 和 69.8nm 激光產(chǎn)生機理的理論和實驗研究 碩 士 研 究 生 ： 丁宇潔 導(dǎo) 師 ： 趙永蓬教授 申 請 學(xué) 位 ： 工學(xué)碩士 學(xué) 科

2、 ： 物理電子學(xué) 所 在 單 位 ： 光電子信息科學(xué)與技術(shù)系 答 辯 日 期 ： 2014 年 6 月 授予學(xué)位單位 ： 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文 摘 要 X 射線激光是一種波長很短的激光。 自 1994 年美國 Rocca 小組首次采用毛細(xì)管放電裝置獲得 46.9nm 軟 X 射線激光以來，毛細(xì)管放電泵浦產(chǎn)生 X 射線激光方案引起了越來越多的重視， 世界上各個小組也都相繼獲得了 46.

3、9nm 激光輸出。2011 年本課題組在國際上首次獲得了類氖氬 69.8nm 的新波長激光輸出。目前對 69.8nm 激光的研究還比較少。 本文從理論和實驗兩方面對類氖氬 46.9nm和 69.8nm 激光開展了相關(guān)研究。 理論方面，介紹了毛細(xì)管放電軟 X 射線激光產(chǎn)生的電子碰撞激發(fā)機理。采用 Cowan 物理程序計算了產(chǎn)生 46.9nm 和 69.8nm 激光的類氖氬原子參數(shù)， 最終得到了躍遷波長、自發(fā)輻射系數(shù)、振子強度、電子碰撞激發(fā)

4、速率系數(shù)和消激發(fā)速率系數(shù)等參數(shù)。采用這些參數(shù)，建立了速率方程組，求解了準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)時的能級粒子數(shù)布居和增益，并研究了反轉(zhuǎn)粒子數(shù)和增益隨電子密度和電子溫度的變化關(guān)系。 實驗裝置方面，介紹了實驗裝置的組成部分以及工作原理。為了使實驗裝置更好地運行，對裝置進行了完善。對預(yù)主脈沖電源隔離電感的結(jié)構(gòu)進行了重新設(shè)計，實現(xiàn)了更好的隔離效果，更換了探測系統(tǒng)的同軸電纜，實現(xiàn)了更好的抗干擾效果。 實驗方面， 研究了不同電流下 46.9nm 和 69.8nm 激光

5、強度隨毛細(xì)管初始 Ar氣氣壓的變化規(guī)律。在 8.4kA~15.8kA 范圍內(nèi)改變主脈沖電流幅值，得到了一系列不同電流下激光強度隨氣壓的變化規(guī)律，并與理論計算進行了比較。實驗獲得了不同電流下 46.9nm 和 69.8nm 激光的出光氣壓范圍和最佳氣壓，比較不同電流下的實驗結(jié)果，分析了適合 46.9nm 和 69.8nm 激光輸出的實驗條件并比較兩者的不同，為以后在實驗室更好地獲得 46.9nm 和 69.8nm 激光提供參考。 關(guān)鍵詞：