对磁化激光等离子体演化过程的研究近年来引起了广泛关注。外加强磁场可以通过约束能量输运降低聚变点火的参数要求;强磁场下的激光等离子体行为可以在实验室内重现无碰撞激波、原恒星射流、磁重联等天体物理或空间物理现象;工业应用中,磁场可以改善激光切割、激光焊接、脉冲激光沉积镀膜等技术的效果。脉冲磁场发生器是开展磁化激光等离子体实验研究的关键设备。相比于其它磁场加载途径,基于脉冲功率技术的强磁场设备具有特别的优势,它可在立方厘米量级的空间提供一至数十特斯拉的强磁场,且峰值持续时间超过百纳秒,能够满足大部分激光等离子体实验对磁场区域、磁场强度和持续时间的要求。然而不同激光装置的现场环境有很大差异,需要根据实际靶场环境和实验需求研究匹配的脉冲强磁场设备。我们为上海神光Ⅱ激光装置（SG-Ⅱ）研制了一套脉冲强磁场设备。针对神光Ⅱ激光装置靶室较小、靶室内和靶室附近空间有限的情况,我们对脉冲强磁场设备的传输线和调节机构进行了特别设计。此套设备的传输线径向尺寸小,可以安装在靶室任意一个法兰,灵活性高且磁场方位不受限制;脉冲强磁场设备主体与靶室之间软连接,无需靶室法兰承重;调节机构位于靶室之外,可以在大气环境下实时精确调节真空中的磁场线圈位置;靶室内传输线和线圈组件所占的立体角较小,为激光通道和诊断视场留有足够空间,便于实验排布。该磁场设备于40 kV高压放电时,可在直径12 mm的双匝磁场线圈内产生上升沿280 ns、平顶宽度200 ns、峰值40 kA的驱动电流,获得8.7 T的脉冲磁场。为了获得更高强度的磁场,我们对前述脉冲强磁场设备进行了升级改造。新的强磁场设备采用模块化、可扩展的电容器组结构,以便实现多个模块的并联;单个电容器组模块支持最多24个100 nF电容器的快速插拔,40 kV充电时能库最高可达1.92kJ,是原设备的六倍。该模块化设计不再使用笨重的不锈钢圆筒将电容器组、气体开关和罗氏线圈密封并充入高压气体以实现绝缘,而是通过连接结构的重新设计,实现在大气环境中工作和单人操作。为了减小电磁干扰和放电延时抖动,电触发气体开关被更换为激光触发气体开关。能库的升级和上升沿的增加也放宽了对负载的要求,可以根据实验需求灵活选用不同的磁场线圈。使用直径为12 mm的双匝和三匝磁场线圈,在30 kV的充电电压下,分别可以产生9.6 T和12.6 T的强磁场,峰值持续时间和上升时间均超过1μs;使用电感耦合线圈,在35 kV放电时磁场强度可以进一步提升至32 T,达到目前国际先进水平,其峰值持续时间和上升时间长达3μs,大大拓宽了参数区间和应用场景。过去的研究表明外加磁场可以改善激光切割、激光焊接和激光诱导击穿光谱等,但未发现激光烧蚀产生的等离子体质量增长。我们在实验中首次发现9T准稳态强磁场可以显著增强激光烧蚀,离子数量提升了近4倍。此外,我们还发现离子通量和动能的角分布更趋于各向同性,并且离子动能显著降低。通过测量等离子体的自发光图像和靶面的烧蚀坑形貌,发现增强的等离子体和更均匀的角分布来自于外加强磁场对激光等离子体的约束:横向磁场约束了激光等离子体的膨胀和热传导,提高了等离子体的内能份额和温度;被约束于靶面附近的高温等离子体从靶材上烧蚀出更多的等离子体;磁场的约束抑制了等离子体的定向流动,热压驱动的球形膨胀更加显著,使得离子发射的角分布更均匀。基于激光烧蚀的脉冲激光沉积镀膜技术天然存在大颗粒液滴污染、离子喷射定向性太强等严重缺陷。我们在实验中首次发现,周期振荡的强磁场可以大幅度改进脉冲激光沉积镀膜技术:显著消除了大颗粒液滴污染、成量级提高了沉积效率、使膜层分布更加均匀且明显降低了高能离子份额。通过测量等离子体的自发光图像和大颗粒液滴喷射的时空演化,发现周期强磁场激发的105 V/m感生电场通过电离靶面附近的高温气体,产生了大量低能且角向分布更均匀的等离子体,再由高温蒸发和强场破碎去除了大颗粒液滴。