神光高功率激光装置电磁脉冲辐射研究

摘要

在实验上评估了神光Ⅲ原型装置上脉冲强激光与金属靶相互作用产生的电磁脉冲辐射.实验探测到明显的电磁脉冲信号,电磁脉冲峰值强度约为3kV/m,频谱范围大约在50MHz-2GHz,在160MHz等处有明显的特征峰,信号持续时间大约60ns.本文的研究结论表明电偶极辐射是打靶过程产生电磁脉冲信号的来源之一,由理论模型计算得到频率为160MHz的特征峰,并计算出探测点电场脉冲峰值强度约为2kV/m,辐射总功率约105W,能量转换率约为10-6,辐射功率近似的正比于激光能量的4/3 次方,可见激光能量越大电磁脉冲的辐射强度越强.对大型激光装置上的激光与靶作用产生的电磁脉冲进行评估,这对我国大型激光装置产生的电磁辐射的防护有着重要作用,在等离子体诊断等领域也有着潜在的应用价值.