CN111089656B - 一种飞秒激光对比度的测量装置及其测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种飞秒激光对比度的测量装置及其测量方法。本发明将飞秒脉冲分束成待测脉冲和探针光，待测脉冲电离固体靶体产生等离子体，待测脉冲的光压在等离子体区域内压缩产生高密度等离子体层，使得高密度等离子体层向靶体内部运；当探针光入射至高密度等离体层表面时，会被高密度等离子体层反射，由于高密度等离子体层正在运动，从而导致反射的探测光光谱产生多普勒频移；根据探针光的多普勒频移，获得高密度等离子体层的运动速度，再通过高密度等离子体层的运动速度，获得准确的待测脉冲的强度；本发明用于高功率激光对比度的测量，并且获得激光脉冲的具体强度，这对飞秒激光对比度的提升以及激光驱动离子加速都有指导性意义。
Description
技术领域
本发明属于光学测量领域，具体涉及一种飞秒激光对比度的测量装置及其测量方法。
背景技术
飞秒激光与物质的相互作用是近年来兴起的热点研究，特别是应用于惯性约束聚变（ICF）点火、激光离子加速方面。自1960年第一台红宝石激光器的发明以来，激光技术在近些年得到了长足的发展，1962年发明的调Q技术使人民可以获得纳秒量级的激光脉冲，在1963发明的激光锁模技术，使得激光的脉冲宽度达到了皮秒的量级，而1985年，G.Mouro提出的啁啾脉冲放大技术使得高功率激光得到了长足的发展，可以使激光的功率密度达到
，为飞秒激光驱动粒子加速提供了可能。但在高功率激光装置中，由于选单元件消光比的限制以及放大过程中的自发辐射效应等因素的影响，不可避免存在时域背景噪声，从而导致激光脉冲的时域对比度下降。对于基于气体靶的加速而言，激光对比度对于整个实验的影响不是很明显，而对于固体靶加速来说，激光对比度对整个实验的结果起着最重要的影响。当超强激光与固体靶相互作用时，如果飞秒激光的自发放大辐射或者预脉冲的强度超过
，靶体会先被预脉冲离化形成预等离子体，主激光会在等离子体中进行非线性演化，进而影响固体靶与主脉冲的相互作用，以及最终的实验结果。因此，获得高对比度激光在固体靶加速中是至关重要的。
在通常情况下，利用三阶相关仪测量激光主脉冲与预脉冲的相对强度，而预脉冲的实际强度是通过主脉冲的强度和相对强度来推算的，而一般情况下，主脉冲的强度也是通过多个物理参数测量后推算的，存在一定的测量误差，因此这种预脉冲的强度计算方法误差较大，此外，三阶相关仪的最大测量范围为1ns,而在实际实验中，小于10ns的激光预脉冲对于激光固体靶实验具有严重的影响，当前没有合适的方法测量该范围内的激光对比度。
发明内容
针对以上现有技术中存在的问题，本发明提出了一种飞秒激光对比度的测量装置及其测量方法。
本发明的一个目的在于提出一种飞秒激光对比度的测量装置。
本发明的飞秒激光对比度的测量装置包括：真空腔、真空窗口、固体靶体、准直装置、分束片、待测脉冲光路调节装置、变频晶体、延迟装置、第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、探针光调节光路、光阑和光谱仪；其中，固体靶体放置在真空腔中，真空腔的腔壁设置真空窗口；飞秒激光入射至分束片，发生反射和透射，大部分飞秒激光经分束片后作为待测脉冲，经过待测脉冲光路调节装置，确保待测脉冲在固体靶体上的位置不变，经第一透镜聚焦后，通过真空窗口垂直入射至固体靶体的表面，调节第一透镜的位置，使得待测脉冲入射至固体靶体表面处的焦斑最小，从而电离固体靶产生体等离子体；小部分飞秒激光经分束片后，经第二透镜聚焦入射至变频晶体，通过调整变频晶体的角度，使变频晶体的变频效率达到最大，频率改变不同于待测脉冲，经过第三透镜准直形成平行光，作为探针光入射至探针光调节光路装置，调节探针光的路径后，进入延迟装置，探针光从延迟装置出射后，经第四透镜聚焦，以入射角θ入射至真空腔内的等离子体区域，通过调整第四透镜的位置，使得探针光在等离子体区域的焦斑完全覆盖等离子体区域；待测脉冲的光压在等离子体区域内压缩产生高密度等离子体层，使得高密度等离子体层向靶体内部运动；当探针光入射至高密度等离体层表面时，会被高密度等离子体层反射，由于高密度等离子体层正在运动，从而导致反射的探针光光谱产生多普勒频移；产生多普勒频移的探针光经过等离子体表面反射后，被第五透镜收集，调节第五透镜的位置，使得等离子体区域放大并成像至光阑处，利用光阑滤出信号区域，提高信噪比，经过第六透镜将光阑处的像缩小成像至光谱仪，获得多普勒频移；根据探针光的多普勒频移，获得高密度等离子体层的运动速度，再通过高密度等离子体层的运动速度，获得准确的待测脉冲的强度；延迟装置改变探针光与待测脉冲的延迟时间，扫描感兴趣的待测脉冲区间，直至探针光与主脉冲重叠，分别得到预脉冲与主脉冲的强度，从而得到飞秒激光对比度。
垂直入射至固体靶体表面的待测脉冲电离固体靶体产生等离子体，所谓等离子体是物质的第四态，不同于固体、液体和气体的物质，它由带正电的原子核和带负电的电子组成的电中性物质。
当探针光以入射角
入射到高密度等离子体层被反射时，被反射的探针光波长会出现多普勒频移。高密度等离子体层的运动速度为
，探针光的波长是
，多普勒频移是
，则高密度等离子体层的运动速度
为：
预脉冲的强度为
与高密度等离子体层的运动速度
满足：
其中，
和
分别为固体靶体的绝热常数和密度，
为探针光的波长，A为固体靶体的原子质量，Z为固体靶体的核子数。因此通过测量反射探针光波长的多普勒频移量，得到待测脉冲产生的高密度等离子体层的速度，获得预脉冲与主脉冲的强度。
固体靶体采用金属膜。由于飞秒激光的聚焦强度比较大，容易在空气中出现非线性效应，例如超连续光谱甚至发生电离，不但会损失激光能量，而且会引入额外的噪声，所以采用真空腔室将金属膜置入真空环境中，保证测量的真实性。
分束片的分束比为1:1＜待测脉冲能量：探针光能量＜9:1。
待测脉冲光路调节装置包括一个或多个反射镜。
探针光调节光路装置包括一个或多个反射镜。
变频晶体采用倍频晶体或三倍频晶体。
延迟装置包括延迟线和平移台，延迟线放置在平移台上；延迟线包括一对45度反射镜，经第一45度反射镜反射后，再由第二45度反射镜反射后，沿入射方向相反的方向平行出射。反射镜反射的波长范围为200nm~500nm，只反射变频光，由于对基频光反射率低，可将剩余的基频光进行过滤，减少基频激光带来的噪声。平移台的可移动距离大于米。在延迟线提供最大延迟时，此时探针光与主脉冲同时到达靶点。
探针光入射至等离子体区域的入射角θ为5°~20°。如果角度太小，会导致待测脉冲在与固体靶体作用过程中产生的变频光进入光谱仪中，降低装置的信噪比；如果角度太大，会使在等离子体区域探针光投影偏大，信噪比也会降低。
探针光在等离子体区域的焦斑是待测脉冲的2~3倍。
第五透镜将等离子体区域放大倍数为8~15倍。
第六透镜将光阑处的像缩小的倍数为3~8倍。
本发明的另一个目的在于提出一种飞秒激光对比度的测量装置的测量方法。
本发明的飞秒激光对比度的测量装置的测量方法，包括以下步骤：
1）在探针光入射至真空腔之前，测量得到探针光的初始光谱；
2）通过移动延迟装置，改变探针光与待测脉冲的延迟时间
，以
时设定为扫描起点，此时探针光比主脉冲早
时刻到达固体靶表面；
3）飞秒激光入射至分束片，发生反射和透射，大部分飞秒激光经分束片后作为待测脉冲，经过待测脉冲光路调节装置，确保待测脉冲在固体靶体上的位置不变，经第一透镜聚焦后，通过真空窗口垂直入射至固体靶体的表面，调节第一透镜的位置，使得待测脉冲入射至固体靶体表面处的焦斑最小，从而电离固体靶产生体等离子体；
4）小部分飞秒激光经分束片后，经第二透镜聚焦入射至变频晶体，通过调整变频晶体的角度，使变频晶体的变频效率达到最大，频率改变不同于待测脉冲，经过第三透镜准直形成平行光，作为探针光入射至探针光调节光路装置，调节探针光的路径后，进入延迟装置，探针光从延迟装置出射后，经第四透镜聚焦，以入射角θ入射至真空腔内的等离子体区域，通过调整第四透镜的位置，使得探针光在等离子体区域的焦斑完全覆盖等离子体区域；
5）待测脉冲的光压在等离子体区域内压缩产生高密度等离子体层，使得高密度等离子体层向靶体内部运动；当探针光入射至高密度等离体层表面时，会被高密度等离子体层反射，由于高密度等离子体层正在运动，从而导致反射的探针光光谱产生多普勒频移；
6）产生多普勒频移的探针光经过等离子体表面反射后，被第五透镜收集，调节第五透镜的位置，使得等离子体区域放大并成像至光阑处，利用光阑滤出信号区域，提高信噪比，经过第六透镜将光阑处的像缩小成像至光谱仪，光谱仪测量得到产生多普勒频移的探针光光谱，再与步骤1）得到的初始光谱进行比对，获得此时的多普勒频移；
7）根据探针光的多普勒频移，获得高密度等离子体层的运动速度，再通过高密度等离子体层的运动速度，获得探针光对应时刻处的准确的待测脉冲中的预脉冲的强度；
8）在上一轮延迟装置的位置基础上，通过延迟装置，缩短探针光与待测脉冲的延迟时间，缩短的时间间隔为
，使探针光相对上一轮测试时靠近主脉冲
时刻，重复步骤3）~7），测量出不同脉冲时刻的多普勒频移，从而获得不同时刻的待测脉冲的强度，直至探针光与主脉冲重叠，得到
时刻对应的主脉冲的强度；
9）根据预脉冲的强度和主脉冲的强度，得到飞秒激光对比度。
其中，在步骤1）中，根据感兴趣的待测脉冲区间即对实验有影响的区域，设定扫描起点的时刻
，400ps<
<10ns，探针光逐步扫描这个区间至主脉冲。
步骤7）中，高密度等离子体层的运动速度
为：
其中，
为探针光入射到高密度等离子体层的入射角，
为高密度等离子体层的运动速度，
为探针光的波长，
为多普勒频移。
待测脉冲的强度
与高密度等离子体层的运动速度
满足：
其中，
和
分别为固体靶体的绝热常数和密度，
为探针光的波长，A为固体靶体的原子质量，Z为固体靶体的核子数。
在步骤8）中，扫描时间间隔
满足100fs≤
≤1ps。
本发明的优点：
本发明基于超快测量过程，根据飞秒激光在等离子体中的多普勒频移效应，提出一种可以实时测量激光对比度的测量装置及方法；本发明用于高功率激光对比度的测量，并且获得激光脉冲的具体强度，这对飞秒激光对比度的提升以及激光驱动离子加速都有指导性意义。
附图说明
图1为本发明的飞秒激光对比度的测量装置的一个实施例的示意图；
图2为本发明的飞秒激光对比度的测量方法的一个实施例得到的探针光不同延迟时间的多普勒频移图。
具体实施方式
下面结合附图，通过具体实施例，进一步阐述本发明。
如图1所示，本实施例的飞秒激光对比度的测量装置包括：真空腔20、真空窗口、固体靶体19、准直装置、分束片1、待测脉冲光路调节装置、倍频晶体6、延迟装置、第一透镜4、第二透镜5、第三透镜7、第四透镜12、第五透镜15、第六透镜17、探针光调节光路装置8、光阑16和光谱仪18；其中，固体靶体19采用金属膜放置在真空腔20中，真空腔20的腔壁设置真空窗口；飞秒激光入射至分束片1，分束比例T：R=90:10，90%的飞秒激光经分束片1反射后作为待测脉冲，经过待测脉冲光路调节装置的第一和第二反射镜2和3，确保待测脉冲在固体靶体19上的位置不变，经第一透镜4聚焦后，通过真空窗口垂直入射至固体靶体19的表面，调节第一透镜4的位置，使得待测脉冲入射至固体靶体19表面处的焦斑最小，从而电离固体靶产生体等离子体；10%的飞秒激光经分束片1透射后，经第二透镜5聚焦入射至倍频晶体6，通过调整倍频晶体6的角度，使倍频晶体6的倍频效率达到最大，频率为二倍待测脉冲，经过第三透镜7准直形成平行光，作为探针光入射至探针光调节光路装置8，采用一个反射镜，调节探针光的路径后，进入延迟装置，经第一45度反射镜9反射后，再由第二45度反射镜10反射后，滤除基频光只保留倍频光，再经第三反射镜11反射后经第四透镜12聚焦，并经入射反射镜13反射以反射角θ=10°入射角入射至真空腔20内的等离子体区域，通过调整第四透镜12的位置，使得探针光在等离子体区域的焦斑是待测脉冲的2~3倍，从而探针光在等离子体区域的焦斑完全覆盖等离子体区域；探针光在等离子体区域内压缩产生高密度等离子体层，使得高密度等离子体层向靶体内部运动；当探针光入射至高密度等离体层表面时，会被高密度等离子体层反射，由于高密度等离子体层正在运动，从而导致反射的探针光光谱产生多普勒频移；产生多普勒频移的探针光经过等离子体表面反射后，经出射反射镜14反射后被第五透镜15收集，调节第五透镜15的位置，使得等离子体区域放大10倍并成像至光阑16处，利用光阑滤出信号区域，提高信噪比，经过第六透镜17将光阑处的像缩小5倍成像至光谱仪18，获得高信噪比的多普勒频移光谱。
本实施例的飞秒激光对比度的测量装置的测量方法，包括以下步骤：
1）在探针光入射至真空腔20前的入射反射镜13之前，测量得到探针光的初始光谱；
2）通过移动延迟装置，改变探针光与待测脉冲的延迟时间
，以
时设定为扫描起点，400ps<
<10ns，此时探针光比主脉冲早
时刻到达固体靶表面；
3）飞秒激光入射至分束片1，分束比例T：R=90:10，90%的飞秒激光经分束片1反射后作为待测脉冲，经过待测脉冲光路调节装置的两个反射镜2和3，确保待测脉冲在固体靶体19上的位置不变，经第一透镜4聚焦后，通过真空窗口垂直入射至固体靶体19的表面，调节第一透镜4的位置，使得待测脉冲入射至固体靶体19表面处的焦斑最小，从而电离固体靶产生体等离子体；
4）10%的飞秒激光经分束片1透射后，经第二透镜5聚焦入射至倍频晶体6，通过调整倍频晶体6的角度，使倍频晶体6的倍频效率达到最大，频率变为二倍待测脉冲，经过第三透镜7准直形成平行光，作为探针光入射至探针光调节光路装置，调节探针光的路径后，进入延迟装置，探针光从延迟装置出射后，经第四透镜12聚焦，并经入射反射镜13反射以入射角θ=10°入射至真空腔20内的等离子体区域，通过调整第四透镜12的位置，使得探针光在等离子体区域的焦斑是待测脉冲的2~3倍，从而探针光在等离子体区域的焦斑完全覆盖等离子体区域；
5）探针光在等离子体区域内压缩产生高密度等离子体层，使得高密度等离子体层以速度
向靶体内部运动；当探针光入射至高密度等离体层表面时，会被高密度等离子体层反射，由于高密度等离子体层正在运动，从而导致反射的探针光光谱产生多普勒频移；
6）产生多普勒频移的探针光经过等离子体表面反射后，经出射反射镜14反射后被第五透镜15收集，调节第五透镜15的位置，使得等离子体区域放大10倍并成像至光阑处，利用光阑滤出信号区域，提高信噪比，经过第六透镜17将光阑处的像缩小5倍成像至光谱仪，光谱仪测量得到高信噪比的多普勒频移的探针光光谱，再与步骤1）得到的初始光谱进行比对，获得高信噪比的多普勒频移；
7）根据探针光的多普勒频移，获得高密度等离子体层的运动速度，再通过高密度等离子体层的运动速度，获得探针光对应时刻处的准确的待测脉冲中的预脉冲的强度；
8）在上一轮延迟装置的位置基础上，通过延迟装置，缩短探针光与待测脉冲的延迟时间，缩短的时间间隔为
，使探针光相对上一轮测试时靠近主脉冲
时刻，重复步骤3）~7），测量出不同脉冲时刻的多普勒频移，从而获得不同时刻的待测脉冲的强度，直至探针光与主脉冲重叠，得到
时刻对应的主脉冲的强度；
9）将数据做成二维图，其中横坐标为延时
，纵坐标为对应的预脉冲的强度，并进一步得到飞秒激光对比度，如图2所示。
如图2所示，在当
时，主脉冲在固体靶体中产生的多普勒频移量测量得到主脉冲的强度，飞秒激光在
和
时刻具有第一和第二预脉冲，扫描延时，当
或
，此时没有光脉冲与固体靶作用，探针光将没有频移，频移量为0；当
时，可以根据第一预脉冲在固体靶中产生的多普勒频移量测量得到第一预脉冲的强度，当
时，可以根据第二预脉冲在固体靶中产生的多普勒频移量测量得到第二预脉冲的强度。光谱的频移量与预脉冲的强度相关，如图2中光谱频移量图所示，预脉冲越强，则光谱的频移量越大。根据预脉冲的强度与主脉冲的强度之比，获得飞秒激光对比度。如果要测量更大范围内的激光对比度，则增大延迟线的长度，从而获得更大范围内的激光对比度。
最后需要注意的是，公布实施例的目的在于帮助进一步理解本发明，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换和修改都是可能的。因此，本发明不应局限于实施例所公开的内容，本发明要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。
Claims (10)
1.一种飞秒激光对比度的测量装置，其特征在于，所述飞秒激光对比度的测量装置包括：真空腔、真空窗口、固体靶体、准直装置、分束片、待测脉冲光路调节装置、变频晶体、延迟装置、第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、探针光调节光路装置、光阑和光谱仪；其中，所述固体靶体放置在真空腔中，真空腔的腔壁设置真空窗口；飞秒激光入射至分束片，发生反射和透射，大部分飞秒激光经分束片后作为待测脉冲，经过待测脉冲光路调节装置，确保待测脉冲在固体靶体上的位置不变，经第一透镜聚焦后，通过真空窗口垂直入射至固体靶体的表面，调节第一透镜的位置，使得待测脉冲入射至固体靶体表面处的焦斑最小，从而电离固体靶体产生等离子体；小部分飞秒激光经分束片后，经第二透镜聚焦入射至变频晶体，通过调整变频晶体的角度，使变频晶体的变频效率达到最大，频率改变不同于待测脉冲，经过第三透镜准直形成平行光，作为探针光入射至探针光调节光路装置，调节探针光的路径后，进入延迟装置，探针光从延迟装置出射后，经第四透镜聚焦，入射至真空腔内的等离子体区域，通过调整第四透镜的位置，使得探针光在等离子体区域的焦斑完全覆盖等离子体区域；待测脉冲的光压在等离子体区域内压缩产生高密度等离子体层，使得高密度等离子体层向靶体内部运动；当探针光入射至高密度等离体层表面时，探针光入射到高密度等离子体层的入射角为θ，会被高密度等离子体层反射，由于高密度等离子体层正在运动，从而导致反射的探针光光谱产生多普勒频移；产生多普勒频移的探针光经过等离子体表面反射后，被第五透镜收集，调节第五透镜的位置，使得等离子体区域放大并成像至光阑处，利用光阑滤出信号区域，提高信噪比，经过第六透镜将光阑处的像缩小成像至光谱仪，获得多普勒频移；根据探针光的多普勒频移，获得高密度等离子体层的运动速度，再通过高密度等离子体层的运动速度，获得准确的待测脉冲的强度；延迟装置改变探针光与待测脉冲的延迟时间，扫描感兴趣的待测脉冲区间，直至探针光与主脉冲重叠，分别得到预脉冲与主脉冲的强度，从而得到飞秒激光对比度。
2.如权利要求1所述飞秒激光对比度的测量装置，其特征在于，所述探针光调节光路装置包括一个或多个反射镜；所述待测脉冲光路调节装置包括一个或多个反射镜。
3.如权利要求1所述飞秒激光对比度的测量装置，其特征在于，所述变频晶体采用倍频晶体或三倍频晶体。
4.如权利要求1所述飞秒激光对比度的测量装置，其特征在于，所述延迟装置包括延迟线和平移台，延迟线放置在平移台上；延迟线包括一对45度反射镜，即第一和第二45度反射镜，经第一45度反射镜反射后，再由第二45度反射镜反射后，沿与入射方向相反的方向平行出射。
5.如权利要求4所述飞秒激光对比度的测量装置，其特征在于，所述反射镜反射的波长范围为200nm~500nm，只反射变频光，并将剩余的基频光进行过滤，减少基频光带来的噪声。
6.如权利要求1所述飞秒激光对比度的测量装置，其特征在于，所述探针光入射至等离子体区域的入射角θ为5°~20°。
7.一种如权利要求1所述的飞秒激光对比度的测量装置的测量方法，其特征在于，所述测量方法包括以下步骤：
1）在探针光入射至真空腔之前，测量得到探针光的初始光谱；
2）通过移动延迟装置，改变探针光与待测脉冲的延迟时间
，以
时设定为扫描起点，此时探针光比主脉冲早
时刻到达固体靶体表面；
3）飞秒激光入射至分束片，发生反射和透射，大部分飞秒激光经分束片后作为待测脉冲，经过待测脉冲光路调节装置，确保待测脉冲在固体靶体上的位置不变，经第一透镜聚焦后，通过真空窗口垂直入射至固体靶体的表面，调节第一透镜的位置，使得待测脉冲入射至固体靶体表面处的焦斑最小，从而电离固体靶体产生等离子体；
4）小部分飞秒激光经分束片后，经第二透镜聚焦入射至变频晶体，通过调整变频晶体的角度，使变频晶体的变频效率达到最大，频率改变不同于待测脉冲，经过第三透镜准直形成平行光，作为探针光入射至探针光调节光路装置，调节探针光的路径后，进入延迟装置，探针光从延迟装置出射后，经第四透镜聚焦，以入射角θ入射至真空腔内的等离子体区域，通过调整第四透镜的位置，使得探针光在等离子体区域的焦斑完全覆盖等离子体区域；
5）待测脉冲的光压在等离子体区域内压缩产生高密度等离子体层，使得高密度等离子体层向靶体内部运动；当探针光入射至高密度等离体层表面时，会被高密度等离子体层反射，由于高密度等离子体层正在运动，从而导致反射的探针光光谱产生多普勒频移；
6）产生多普勒频移的探针光经过等离子体表面反射后，被第五透镜收集，调节第五透镜的位置，使得等离子体区域放大并成像至光阑处，利用光阑滤出信号区域，提高信噪比，经过第六透镜将光阑处的像缩小成像至光谱仪，光谱仪测量得到产生多普勒频移的探针光光谱，再与步骤1）得到的初始光谱进行比对，获得此时的多普勒频移；
7）根据探针光的多普勒频移，获得高密度等离子体层的运动速度，再通过高密度等离子体层的运动速度，获得探针光对应时刻处的准确的待测脉冲中的预脉冲的强度；
8）在上一轮延迟装置的位置基础上，通过延迟装置，缩短探针光与待测脉冲的延迟时间，缩短的时间间隔为
，使探针光相对上一轮测试时靠近主脉冲
时刻，重复步骤3）~7），测量出不同脉冲时刻的多普勒频移，从而获得不同时刻的待测脉冲的强度，直至探针光与主脉冲重叠，得到
时刻对应的主脉冲的强度；
9）根据预脉冲的强度和主脉冲的强度，得到飞秒激光对比度。
8.如权利要求7所述的测量方法，其特征在于，步骤1）中，根据感兴趣的待测脉冲区间，设定扫描起点的时刻
，400ps<
<10ns，探针光逐步扫描这个区间至主脉冲。
9.如权利要求7所述的测量方法，其特征在于，步骤7）中，高密度等离子体层的运动速度
为：
其中，
为探针光入射到高密度等离子体层的入射角，
为探针光的波长，
为多普勒频移。
10.如权利要求7所述的测量方法，其特征在于，步骤7）中，待测脉冲的强度
与高密度等离子体层的运动速度
满足：
其中，
和
分别为固体靶体的绝热常数和密度，
为探针光的波长，A为固体靶体的原子质量，Z为固体靶体的核子数。
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