大尺寸氘团簇与超短超强激光脉冲相互作用研究

低温（液氮～－190度）、高背压（5-~100大气压）氘气经脉冲气阀和锥形喷嘴向真空绝热膨胀产生尺寸范围在r＝2.0－10nm以上（r为团簇球体半径）的大尺寸氘团簇。团簇尺寸由瑞利散射诊断。大尺寸氘和氘代甲烷团簇喷流与超短（<200fs）超强（120TW）激光脉冲相互作用，团簇强烈库仑爆炸产生高能氘离子，D-D碰撞引发核聚变产生中子。由相互作用产生的离子能量、离子产额以及中子产额对于团簇源参量（团簇尺寸和喷流平均原子密度）和激光参量的依赖关系，解析影响离子能量和中子产额的主要因素。探索很大尺寸氘和氘代甲烷团簇（r>~10nm）喷流与序列超短超强激光脉冲相互作用的团簇内核聚变以及啁啾脉冲频谱干涉的冲击波探测。很大团簇尺寸的高原子密度喷流与超短超强激光相互作用，可望获得每激光脉冲千万到百万以上的中子产额。从实验结果并结合理论工作，对台式化激光－团簇核聚变中子源的实现途径和应用前景给出评价。