毛细管放电软X光激光研究：电极材质与形状的影响

"该文研究了放电电极对毛细管放电产生的软X光激光的影响，通过实验发现电极材料并非决定激光输出质量的关键因素，但在长时间实验中，钼电极为优选。电极形状主要影响预脉冲的导通，而对激光输出影响较小。在长毛细管实验中，锥形端面的电极有助于预脉冲的导通，从而提高激光输出。" 正文: 自软X光激光技术问世以来，研究人员一直在追求低激发阈值和桌面化的软X光激光器。其中，利用毛细管放电激励产生软X光激光是一种颇具潜力的方法，它具有体积小、能量效率高等优点，是实现台式软X光激光器的重要途径。毛细管放电由于其独特的物理特性，如高密度等离子体、均匀的放电环境，使得在此基础上的软X光激光器具有良好的稳定性和可重复性。 本文聚焦于放电电极对毛细管放电软X光激光输出性能的影响。实验中采用了长度为20厘米的毛细管，并使用X射线二极管(XRD)进行检测，观测到46.9纳米的软X光激光输出。研究结果表明，电极的材料虽然不是影响激光质量的决定性因素，但鉴于电极元素可能因放电过程中的飞溅现象，长期实验中，选择耐腐蚀、稳定性好的钼电极更为合适。 电极的形状在放电过程中扮演着次要角色，主要影响的是预脉冲的传导状态，而不是直接影响激光的输出。预脉冲在毛细管放电中起到了启动等离子体形成的作用，其导通情况对于激光的产生至关重要。在使用更长的毛细管时，电极设计显得尤为重要，此时采用锥形端面的电极可以改善预脉冲的导通效果，从而有助于提升激光的输出。 研究还涉及到Blumlein传输线的概念，这是一种特殊形式的传输线，常用于脉冲功率系统中，可以有效地传递高电压脉冲，对于毛细管放电软X光激光器的脉冲控制和能量传输有着关键作用。 放电电极的选择和设计对于优化毛细管放电软X光激光器的性能具有重要意义。通过精细调整电极材料和形状，可以进一步提升激光的稳定性和输出效率，为实现高效、稳定的台式软X光激光器提供了实验依据和理论支持。未来的研究工作将继续探索如何通过改进电极设计和其他参数来进一步优化这种激光器的性能，推动软X光激光技术的发展。