Моделирование спектров излучения плазмы и поиск оптимальных условий для создания лазеров в ВУФ области

• Автор: Зиновьев, Николай Александрович
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Троицк
• Количество страниц: 165 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. Общая постановка задачи

2. Проблема лазера в ВУФ и дальней БУФ области

3. Проблема моделирования спектров излучения многозарядных ионов в

приложении к рентгеновским лазерам

ГЛАВА 1. РЕЛЯТИВИСТСКАЯ ТЕОРИЯ ВОЗМУЩЕНИЙ ДЛЯ РАСЧЕТА СПЕКТРОСКОПИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МНОГОЗАРЯДНЫХ ИОНОВ
1.1. Необходимость прецизионной точности в расчетах скоростей элементарных процессов в многозарядном ионе для адекватного предсказания оптимальных параметров плазмы ВУФ-лазера
1.2. Метод релятивистской теории возмущений с модельным потенциалом нулевого приближения
1.3. Уровни энергий и вероятности радиационных переходов в изоэлекгронных последовательностях неона и никеля
1.4. Перенос силы осциллятора и запрет радиационного распада в изоэлекгронных последовательностях неона и никеля
1.5. Сечения переходов в Ne- и Ni-подобных ионах, индуцированных столкновениями
с электронами
1.5.1. Сечение перехода из возбужденного состояния в основное и из основного в возбужденное
1.5.2. Сечение переходов между возбужденными состояниями
1.5.3. Нормировки волновых функций налетающего и рассеянного электронов
1.5.4. Сопоставление скоростей столкновигельных переходов с результатами расчетов другими теоретическими методами
ГЛАВА 2. КИНЕТИЧЕСКИЕ УРАВНЕНИЯ ДЛЯ ЗАСЕЛЕННОСТЕЙ
УРОВНЕЙ СОСТОЯНИЙ ИОНОВ В ПЛАЗМЕ, СОДЕРЖАЩЕЙ
ИОНЫ ДВУХ СМЕЖНЫХ СТАДИЙ ИОНИЗАЦИИ
2.1. Формулировка задачи
2.2. Параметры модели
2.3. Диэлектронный захват и атоионизационный распад иона [А]п
2.4. Переходы между состояниями иона [А]п1 без изменения состояния ридберговского электрона
2.5. Ионизация иона [AJnl электронным ударом. Тройная рекомбинация
2.6. Столкновительные переходы между ридберговскими зонами

2.7. Фоторекомбинация
2.8. Спонтанные радиационные переходы между ридберговскими зонами
2.9. Радиационный фактор ускользания
2.10. Вычислительная процедура
2.10.1. Функция распределения заселенностей внутри зоны ридберговских состояний
ГЛАВА
РАСЧЕТ КОЭФФИЦИЕНТОВ УСИЛЕНИЯ В ИОНАХ ИЗОЭЛЕКТРОННОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ НЕОНА
3.1. Коэффициенты усиления ВУФ излучения на переходах неоноподобного аргона в капиллярных разрядах
3.1.1. Обзор экспериментальных работ и формулировка проблемы
3.1.2. Расчет спектроскопических констант и коэффициентов усиления для стационарной, однородной плазмы
3.1.3. Сопоставление с экспериментами. Модель двухступенчатого капиллярного разряда без линчевания плазмы
3.1.4. Резюме
3.2. Закономерности изменения коэффициентов усиления вдоль изоэлектронной
последовательности неона. Возможность создания рентгеновских лазеров на переходах между высоко возбужденными состояниями Ые-подобного иона
3.2.1. Формулировка задачи
3.2.2. Закономерности свойств излучения/Це-подобных ионов.вдоль последовательности
3.2.3. Сходимость атомно-кинетических расчетов коэффициентов усиления по числу Состояний в уравнениях баланса
3.2.4. Коэффициенты усиления для неоноподобных ионов аргона, железа, криптона, серебра и ксенона
3.2.5. Выводы
ГЛАВА 4.
РАСЧЕТ КОЭФФИЦИЕНТОВ УСИЛЕНИЯ В М-ПОДОБНЫХ ИОНАХ
4.1. Временные зависимости коэффициентов усиления в МГподобном криптоне.
Эффект диаметра плазменного шнура для перехода с оптической самонакачкой
4.2. Выводы
4.3. Теоретическое исследование рентгеновского лазера на переходах ^-подобного
ксенона в области 13-14 нм
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
“SPECTRUM” - ПРОГРАММА ВИЗУАЛИЗАЦИИ СПЕКТРА ИЗЛУЧЕНИЯ ИОНА В ПЛАЗМЕ. ПРИМЕРЫ МОДЕЛЬНЫХ СПЕКТРОВ

Рис. 1.3a,b. Уровни энергий и вероятности резонансных радиационных переходов в основное состояние с уровней 2pia4si/2[J=l], 2 p3/24d 5 /2 [ J=1 ], 2p3/24d3/2 [ J= 1 ], 2p3/24si/2[J=l] в
изоэлектронной последовательности неона, а) уровни энергий; Ь) вероятности переходов. Перенос силы осциллятора с 2рз/24<1з/2 [1] на 2p]/24si/2[l] при Z=37 - резонансное взаимодействие. Запрет радиационного распада при Z=39 - антирезонансное взаимодействие. Состояние 2pi/24sr/2[l]: настоящая работа —; Comille et al О; Zhang et al Д Состояние 2p3/24ds/2[l]-' настоящая работа ; Comille et al[70] •; Zhang et al [75] ▲; эксперимент+.