Генерация быстрых ионов и рентгеновского излучения при взаимодействии интенсивных ультракоротких лазерных импульсов с твердотельными мишенями

• Автор: Чефонов, Олег Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 155 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. МЕХАНИЗМЫ ГЕНЕРАЦИИ БЫСТРЫХ ЧАСТИЦ И РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ ИНТЕНСИВНЫХ ЛАЗЕРНЫХ ИМПУЛЬСОВ С ТВЕРДОТЕЛЬНЫМИ МИШЕНЯМИ
1.1 Механизмы генерации горячих электронов в плазме
1.1.1 Резонансное поглощение
1.1.2 Вакуумный нагрев
1.1.3 уХб механизм
1.2 Гснерация рентгеновского излучения
1.2.1 Непрерывное тормозное рентгеновское излучение
1.2.2 Характеристическое рентгеновское излучение
1.3 Механизмы ускорения ионов
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ГЕНЕРАЦИИ И СПЕКТРАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК БЫСТРЫХ ИОНОВ ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ ИНТЕНСИВНЫХ ЛАЗЕРНЫХ ИМПУЛЬСОВ С ТВЕРДОТЕЛЬНЫМИ МИШЕНЯМИ
2.1 Лазерная установка СОКОЛ-П
2.1.1 Пикосекундный стартовый комплекс
2.1.2 Усилительный тракт
2.1.3 Временной компрессор
2.1.4 Фокусировка лазерного излучения на мишень
2.1.5 Параметры установки СОКОЛ-П
2.2 Времяпролетный спектрометр быстрых ионов
2.2.1 Времяпролетный метод измерения

2.2.2 Принципиальная схема времяпролетного спектрометра
2.2.3 Детекторы
2.2.4 Калибровка детекторов
2.2.5 Метод фильтров для идентификации ионов
2.2.6 Восстановление спектральных распределений
2.3 Характеристики быстрых дейтронов и протонов, ускоренных с фронтальной стороны мишени
2.3.1 Спектры быстрых дейтронов
2.3.2 Спектрально-угловое распределение быстрых дейтронов
2.3.3 Спектральное распределение быстрых протонов
2.4 Ускорение протонов с обратной стороны мишени
2.4.1 Исследование процессов генерации быстрых протонов
2.4.2 Угловое распределение быстрых протонов
2.4.3 Спектры и ориентационная зависимость быстрых протонов
2.4.4 Ускорение протонов из ультратонких фольг
2.5 Основные результаты главы 2 86
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ПЛАЗМЕ, ГЕНЕРИРУЕМОГО ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ ФЕМТОСЕКУНДНЫХ ЛАЗЕРНЫХ ИМПУЛЬСОВ С ТВЕРДОТЕЛЬНЫМИ МИШЕНЯМИ ПРИ ИНТЕНСИВНОСТИ 1017-1018 ВТ/СМ2
3.1 Фемтосекундная лазерная установка
3.1.1 Задающий фемтосекундный генератор
3.1.2 Временной расширитель и регенеративный усилитель
3.1.3 Многопроходный усилитель
3.1.4 Временной компрессор
3.1.5 Контраст лазерной системы

3.2 Мишенная камера, система фокусировки и наведения лазерного излучения на мишень
3.3 Методики рентгеновской диагностики лазерной плазмы
3.3.1 Детектор жесткого рентгеновского излучения
3.3.2 Кристаллический спектрометр рентгеновского излучения
3.4 Генерация жесткого рентгеновского излучения при взаимодействии фемтосекундных лазерных импульсов с твердотельными мишенями
3.5 Экспериментальное исследование характеристического рентгеновского излучения при воздействии фемтосекундных лазерных импульсов на наноструктурированные мишени
3.6 Основные результаты главы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Рис. 2.1.7. Профиль интенсивности излучения СОКОЛ-П после компрессора в фокусе внеосевого
параболического зеркала.
Рис. 2.1.8. Функция концентрации энергии лазерного излучения установки СОКОЛ-П в фокусе внеосевого параболического зеркала.
2.1.5 Параметры установки СОКОЛ-П
Таблица 2.1 Параметры лазерной установки СОКОЛ-П
Параметр Значение
Длина волны излучения 1.054 мкм
Длительности лазерного импульса на полувысоте 0.8-10 пс
Длительность чирпированного импульса 400 пс
Диаметр выходного лазерного пучка 130 мм
Максимальная энергия лазерного импульса на выходе установки 10 Дж
Стабильность выходной энергии ±5%