Лазерный мир

В. Т. Платоненко, М. К. Шаяхметова // Квантовая электроника, т. 18, н.7, 1991, с: 781–782, УДК 621.373.826:621.3.029.76 

Обсуждается оригинальный вариант эксперимента по лазерному нагреву мишени с целью получения нерав­новестной (переохлажденной) плазмы. Проводятся оценки, показывающие его перспективность для создания рекомбинационного рентгеновского лазера на переходах 3—2 водородоподобных ионов.

Описание на английском языке:

V. Т. Platonenko , М. К. Shayakhmetova .
Laser heating of an inhomogeneity on a surface as a method of producing a gain medium of an X-ray laser.
A new scheme of target heating is discussed which is designed for producing a nonequilibrium (overcooled) plasma. Estimates are presented which show that it is promising for development of a recombination X-ray laser due to 3 — 2 transition s in hydrogen-like ions.

П р и нагревании гладкой мишени субнаносекундным лазерным импульсом испаряется относительно большая масс а вещества , что затрудняет получение инверсии в рекомбинирующей плазме , в частности из-з а пленения излучения, раз­гружающег о нижний уровень рабочего перехода [1]. Темп охлаждения с увеличением массы снижается . В предлагаемом варианте эксперимент а пикосекундный световой импульс испаряет неоднородности, созданные на поверхности, например, методами литографии. Линейный масштаб таких неоднородностей может быть меньше 300 нм [2], а возможный профиль поверхности показан на рис. 1, а. (В определенном смысле такая мишень аналогична цилиндрической [9].) Возможны различные схемы нагревания . Пр и нормальном падении света поверхность вне неоднородности испаряется почти так же эффективно , ка к неоднородность. Но ес­ли высот а Н последней превышает радиус разлета к моменту окончания импульса , то продукты этого испаре­ния возмущают состояние плазмы, образующейс из неоднородности, на поздней стадии разлета . Во внешних слоях этой плазмы возмущения могут не сказаться вовсе или
сказаться позже , чем реализуется ее переохлаждение. Если угол падения 0 близок к прямому, поверхность вне неоднородности греется слабо (велико отражение , мала проекция потока энергии на нормал ь к поверхности). Над поверхностью же амплитуд а поля Е возрастает (в грубом приближении Eco sin (2лу/Х) cos 9) и при у = Н может
достигать значений, достаточных для быстрой ионизации. При малой ширине неоднородности (h-s^X) поле эффективно
проникает в нее. Вследствие туннелирования слабо связан­ных электронов высока я степень ионизации достигается при
этом з а мало е время [3], та к что уже на ранней стадии процесс а веществ о оказывается сильно поглощающим незави­симо от первоначальных его свойств. Пока разлет веществ а несуществен, поток энергии внутрь неоднородности в значи­тельной степени определяется дифракцией и превышает поток, вычисленный в геометрическом приближении (по ф­мулам Френеля).

Полное содержание статьи: http://www.mathnet.ru/links/2a8eeae022f04cfd47842961bd8baa32/qe3924.pdf