[发明专利]一种面向Z箍缩的壳层等离子体柱产生方法及其装置

权利要求书

1.一种面向Z箍缩的壳层等离子体柱产生装置，其特征在于，包括：真空等离子体靶室、脉冲电流发生器（5）、环形激光光斑产生装置，以及数字延迟发生器（8）；

其中，真空等离子体靶室内安装有用于放置金属靶材料的负载高压极（3）以及与负载高压极（3）相配合的负载地电极（4），负载地电极（4）上开设有开孔，真空等离子体靶室壁上设置有透明窗口，且负载高压极（3）、负载地电极（4）的开孔、以及透明窗口同轴布置；

脉冲电流发生器（5）与环形激光光斑产生装置安装于真空等离子体靶室的外部，且脉冲电流发生器（5）与环形激光光斑产生装置的输入端均与数字延迟发生器（8）相连接；脉冲电流发生器（5）的输出端与负载高压极（3）相连接，脉环形激光光斑产生装置的出光口与透明窗口同轴布置。

2.根据权利要求1所述的面向Z箍缩的壳层等离子体柱产生装置，其特征在于，所述真空等离子体靶室包括真空腔室（1），真空腔室（1）的底部安装有真空机组（2）。

3.根据权利要求1所述的面向Z箍缩的壳层等离子体柱产生装置，其特征在于，所述环形激光光斑产生装置包括与数字延迟发生器（8）相连接的脉冲激光器（6），脉冲激光器（6）的出光口处安装有将圆形光斑转变成环形光斑的光学器件（7）。

4.根据权利要求3所述的面向Z箍缩的壳层等离子体柱产生装置，其特征在于，所述光学器件（7）沿着激光方向包括依次排布的平凸透镜、轴锥透镜和平凸透镜。

5.根据权利要求1至4任一项所述的面向Z箍缩的壳层等离子体柱产生装置，其特征在于，所述真空等离子体靶室的真空度为10^-2Pa。

6.根据权利要求1至4任一项所述的面向Z箍缩的壳层等离子体柱产生装置，其特征在于，所述透明窗口为石英窗口。

7.一种基于权利要求1所述的面向Z箍缩的壳层等离子体柱产生方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）调节真空等离子体靶室为真空腔体；

2）利用数字延时发生器（8）触发环形激光光斑产生装置，环形激光光斑产生装置形成环形激光光斑后从出光口发射出，并依次通过真空等离子体靶室透明窗口、负载地电极（4）上的开孔后辐照至负载高压极（3）的金属靶材料上，环形激光光斑烧蚀负载高压极靶后产生环形初始等离子体；

3）待负载高压极（3）上的环形初始等离子体形成后，利用数字延时发生器（8）触发脉冲电流发生器（5），为负载高压极（3）提供高压电流脉冲，环形初始等离子体在脉冲高压作用下，被拉向负载地电极（4），形成壳层等离子体柱。