|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
Взаимодействие лазерного импульса суб-релятивистской интенсивности с микроструктурированной поверхностью жидкого металлатезисы доклада
- Авторы: Иванов К.А., Урюпина Д.С., Волков Р.В., Савельев А.Б., Брантов А.В., Быченков В.Ю., Ерёмин Н.В., Пасхалов А.А.
- Сборник: Тезисы докладов 8-го Российского Симпозиума Проблемы Физики Ультракоротких Процессов в Сильнонеравновесных Средах
- Серия: Симпозиум АТОМИСТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
- Тезисы
- Год издания: 2010
- Место издания: ИВТ РАН Москва
- Первая страница: 19
- Последняя страница: 19
- Аннотация: Нами исследованы особенности взаимодействия лазерного импульса суб-релятивистской интенсивности с поверхностью жидкого металла. Наши эксперименты показали, что воздействуя на мишень лазерным импульсом с предымпульсом, опережающим основной импульс на несколько наносекунд, можно добиться существенного роста выхода жёсткого рентгеновского излучения и энергии горячих электронов в плазме за счёт формирования периодически расположенных микроструктур на поверхности вещества. В экспериментах в качестве источника лазерного излучения использовался лазер на кристалле Ti:Sa (длительность импульса – 55 фс, длина волны – 800 нм, энергия импульса – 1 мДж, частота повторения – 10 Гц, интенсивность – 4х1016 Вт/см2). В качестве мишени использовался расплавленный галлий при температуре 300оС. В экспериментах с частотой повторения импульсов в 1кГц использовалась другая лазерная система на кристалле Ti:Sa с аналогичными параметрами, но большей частотой повторения импульсов (100 до 1000 Гц). Нами обнаружено, что использование импульса с предымпульсом, опережающим основной на несколько наносекунд и имеющим энергию от 10-6 до 10-1 от энергии основного импульса, существенно влияет на генерацию горячих электронов и выход жёсткого рентгеновского излучения. Так при энергии предымпульса ~50-1 от энергии основного импульса выход жёсткого рентгеновского излучения увеличивается в 60 раз, а средняя энергия горячих электронов в плазме растёт почти в 4 раза (с 20 до 75 кэВ) по сравнению с случаем импульса без предымпульса. Происходит также возбуждение линейчатых компонент плазмы, соответствующих Кα (9.3 кэВ) и Кβ (10.3 кэВ) линиям галлия. Кроме того, параметры плазмы не зависят от направления линейной поляризации лазерного импульса. Оптическая диагностика облака плазмы показала, что под воздействием предымпульса происходит формирование периодически расположенных микроструктур в виде струй, вылетающих из плотной части плазмы, размер которых в зависимости от энергии предымпульса изменяется от единиц до десятков мкм. Численное моделирование лазеро-плазменного взаимодействия показало, что наличие на поверхности мишени микроструктур в вид ряда «игл», имеющих диаметр в несколько микрон и длину в 10-20 мкм, приводит к эффективному ускорению электронов вдоль поверхности этих игл в направлении к поверхности металла. Это приводит к существенному росту средней энергии горячих электронов в плазме и, как следствие, к увеличению выхода рентгеновского излучения. Сильное искривление поверхности мишени также обуславливает независимость параметров плазмы от поляризации лазерного импульса. Нами также показано, что использование расплавленного металла в качества мишени устраняет необходимость сдвигать мишень после каждого лазерного выстрела и сильно упрощает конструкцию мишенного узла. Исследования стабильности работы нашего источника при частоте повторения лазерных импульсов 1кГц показали, что без дофокусировки такой источник остаётся стабильным около полуминуты, а при дополнительной фокусировке – до нескольких часов непрерывной работы.
- Добавил в систему: Иванов Константин Анатольевич