陈铭 徐涛 刘永刚 刘欣城

摘  要：为在百千焦耳装置集束验证平台上开展LPI实验研究，建设了基于集束模式的散射光诊断系统。该诊断系统使用大口径漫反射板作为主要拦光、反射、取样元部件，利用成像方式将漫反射板分别成像至门控相机等记录部件，采取取样测量方式得到散射光空间分布、能量大小及光谱等参量。在集束首轮物理实验中，该系统获得了较完备的物理数据。

关键词：散射光  漫反射板  成像  几何光学

Abstract： For the sake of carrying out the laser plasma interaction （LPI） experimental research on the cluster testing platform of the hundred kilojoule laser facility， a backscattered light diagnostic system based on the cluster mode is constructed. The diagnostic system uses several large aperture diffuse plates as the main light blocking， reflecting and sampling components. The diffuse plates are then imaged to the gating camera and other recording components by imaging the integral data in a proper gate time. The spatial distribution， energy and spectrum of backscattered light are obtained by sampling measurement. In the first round of cluster physics experiment， the system has obtained relatively complete physical data.

Key Words： Backscattered light; Diffuse plate; Imaging; Geometric optics

为实现点火，用于惯性约束聚变研究（ICF）的激光装置需要兆焦耳级的输出能量。在单个子束负载能力有限的情况下，需要多个子束联合成集束并共用终端聚焦的方式进行激光注入和打靶，这是包括美国NIF和法国LMJ装置共同的特点[1-3]。

现阶段中国百千焦耳激光装置已建成集束设计打靶验证平台。由于集束打靶区别于现有激光装置的几何光学排布，有必要开展相应的激光等离子体相互作用（LPI）实验研究，特别是散射光性质的研究。这类散射光来源于激光与金腔、充气气体区及靶丸壳层飞散等离子体的相互作用[4]，会造成激光能量耗散、预热内爆靶丸、破坏辐射场对称性等负面问题，需加以控制[5-6]。LPI研究中，必须对不同装置建设相应的散射光诊断系统，实现对散射光能量大小、光谱性质等物理参量的测量，给数值模拟计算程序提供准确的LPI基础数据，便于开展点火实验设计[7-8]。

该文介绍了集束验证平台的基本结构，阐述了散射光诊断系统的设计思路和具体构成，并给出了集束平台首轮LPI实验的散射光测量结果。……