汤姆逊

脉冲功率驱动的高能量密度物理实验中的集体光学汤姆逊散射（特邀）

光学集体汤姆逊散射用于诊断伦敦帝国理工学院 Magpie 脉冲功率发生器的磁化高能密度物理实验。该系统使用来自 Nd:YAG 激光的 2 次谐波的放大脉冲（3 J、8 ns、532 nm）来探测各种高温等离子体物体；密度在 10 17 -10 19 cm -3 范围内，温度在 10 eV 到几 keV 之间。散射光从等离子体内 100 µ m 级体积中收集，然后成像到光纤阵列上。多个收集系统从不同方向观察这些体积，同时使用不同的散射 K 矢量（和不同的相关 α 参数，通常在 0.5 – 3 范围内）进行探测，从而可以独立测量大量等离子体流的不同速度分量。光纤阵列与带有门控 ICCD 的成像光谱仪耦合。该光谱仪配置为观察集体汤姆逊散射光谱的离子声波 (IAW)。用理论谱密度函数 S ( K , ω ) 拟合光谱可测量局部等离子体的温度和速度。拟合受到激光干涉仪对电子密度的独立测量以及不同散射矢量的相应光谱的限制。这种 TS 诊断已成功应用于广泛的实验，揭示了磁化冲击、旋转等离子体射流和内爆线阵列内的温度和流速转变，以及提供磁重联电流片内漂移速度的直接测量。I. 简介