|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ПсковГУ |
||
Источник жесткого рентгеновского излучения с высокой частотой повторения импульсов, создаваемый мощным фемтосекундным лазерным излучением на поверхности расплавленного галлиятезисы доклада
- Автор: Иванов К.А.
- Сборник: Материалы докладов XVI Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов»
- Редакторы: Алешковский Иван Андреевич, Андреев А.И., Костылев Павел Николаевич
- Тезисы
- Год издания: 2009
- Издательство: ООО "МАКС Пресс"
- Местоположение издательства: Москва
- Первая страница: 8
- Последняя страница: 8
- Аннотация: Известно, что плазма, формируемая мощным фемтосекундным лазерным импульсом, является уникальным источником рентгеновского излучения пикосекундной длительности. Обычно в подобного рода экспериментах используются твердотельные мишени, кластеры, струи и т.п. Исследования нашей лаборатории показали, что возможно использовать и мишени в жидкой фазе. Преимуществом такой мишени перед обычно используемыми является отсутствие необходимости обновления поверхности после каждого лазерного выстрела. В наших экспериментах использовался расплавленный галлий при температуре 250оС. Кроме того, показано, что временная структура лазерного импульса (наличие предымпульса, опережающего основной на несколько наносекунд) существенно влияет на параметры лазерно-плазменного источника. В экспериментах для формирования плазмы использовался лазерный импульс, генерируемый лазерной системой на кристалле Ti:Sa (длительность импульса 60фс, длина волны 800нм, энергия каждого импульса 1мДж, частота повторения 10Гц, пиковая интенсивность – 1017Вт/см2). В экспериментах с частотой повторения импульсов в 1кГц использовалась другая лазерная система на кристалле Ti:Sa с длиной волны 800нм, длительностью импульса 100фс, энергия каждого импульса 2мДж, частота повторения импульсов от 100 до 1000Гц. Наши эксперименты показали, что воздействуя на мишень лазерным импульсом с предымпульсом, опережающим основной импульс на несколько наносекунд, можно существенно повысить эффективность рентгеновского источника. При энергии предымпульса, составляющей ~50-1 от энергии основного импульса, выход рентгеновского излучения увеличился более чем в 60 раз, а средняя энергия горячих электронов возросла в четыре раза (с 20 кэВ до 75 кэВ) по сравнению с плазмой, формируемой лазерным импульсом без предымпульса. Происходит также эффективное возбуждение характеристического излучения плазмы, соответствующего Кα-линии галлия (9,3 кэВ) и Кβ-линии галлия (10,3 кэВ), интенсивность которых растёт с увеличением амплитуды предымпульса. Проведённое теневое фотографирование облака вещества, образующегося под действием предымпульса, помогло нам объяснить полученные результаты. Оказалось, что при энергии предымпульса в 20мкДж, что соответствует его амплитуде ~50-1, основной импульс взаимодействует с сильно искажённой поверхностью мишени с характерным масштабом выпуклости около 10мкм, что может приводить к эффектам усиления локального поля. Кроме того, основной импульс распространяется не в вакууме, а в облаке вещества размером около 130мкм, что может приводить к его дополнительной самофокусировке. В работе показано, что расплавленный галлий может быть использован в качестве материала мишени при создании высокостабильных лазерно-плазменных источников при частоте следования лазерных импульсов до 1 кГц. Мишень из такого материала не требует своего смещения в процессе работы, существенно упрощая тем самым конструкцию источника. Без дополнительной фокусировки такой источник остаётся стабильным около полуминуты, а при дополнительной фокусировке – до нескольких часов непрерывной работы при мощности более 109 рентгеновских квантов в секунду. Работа выполнена при поддержке РФФИ, грант # 07-02-00724-а.
- Добавил в систему: Иванов Константин Анатольевич