Многослойная рентгеновская оптика в спектроскопии неоднородной лазерной плазмы

• Автор: Пирожков, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 103 с.

Оглавление
ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

Глава 1. Широкополосные спектрографы для мягкого рентгеновского

диапазона спектра

§1.1. Экспериментальная установка

§1.2. Спектрограф на основе тороидального зеркала скользящего

падения

§1.3. Спектрограф на основе многослойного зеркала с сильным

изменением периода по апертуре

§ 1.4. Основные результаты Главы
Глава 2. Апериодические многослойные рентгеновские зеркала
§2.1. Метод решения обратной задачи многослойной оптики
§2.2. Широкополосные апериодические зеркала
§2.3. Апериодические зеркала с максимальным пиковым
коэффициентом отражения
§2.4. Отражение ультракоротких рентгеновских импульсов от
многослойного зеркала
§2.5. Влияние случайного разброса толщин
§2.6. Основные результаты Главы
Глава 3. Спектрограф на основе апериодического многослойного зеркала
§3.1. Апериодическое зеркало на диапазон 125-250 А
§3.2. Стигматический широкополосный рентгеновский
спектрограф на основе апериодического многослойного зеркала
нормального падения

§3.3. Основные результаты Главы
Глава 4. Взаимодействие импульсной газовой мишени с лазерной плазмой и лазерным излучением
§4.1. Импульсная газовая мишень
§4.2. Безосколочный источник мягкого рентгеновского излучения на основе импульсной струи ксенона
§4.3. Первые результаты по исследованию взаимодействия
твердотельной лазерной плазмы с облаком нейтрального газа
§4.4. Основные результаты Г лавы
Заключение
Литература

ВВЕДЕНИЕ
Мягкий рентгеновский (МР) диапазон спектра (условно 10-300 А) остается одним из наиболее трудных с точки зрения техники эксперимента. Сильное поглощение в воздухе ограничивает экспериментальный объем вакуумной камерой. Отсутствие прозрачных материалов и незначительный коэффициент отражения при нормальном падении от одиночной поверхности долгое время вынуждали применять только оптику скользящего падения. Приходилось мириться с низкой светосилой и малым полем зрения приборов из-за аберраций, присущих скользящему падению [1-4]. Относительно недавно появились многослойные рентгеновские зеркала [5, 6], позволившие создавать в этой области спектра приборы нормального падения.
Несмотря на принципиальные трудности, мягкий рентгеновский диапазон спектра вызывает постоянный интерес. Использование МР излучения в микроскопии позволяет получить более высокое пространственное разрешение и лучший контраст по сравнению с излучением видимого и ультрафиолетового диапазонов. В отличие от электронного микроскопа, требующего предварительной обработки образцов, рентгеновский микроскоп позволяет изучать образцы в их естественном виде, в том числе живые биологические объекты. Высокое разрешение изображающей оптики МР диапазона используется в рентгеновской литографии, которая, по-видимому, скоро станет промышленным стандартом. Значительные усилия направлены на создание рентгеновских лазеров. Создана установка на длине волны 469 А, работающая в импульсно-периодическом режиме (переход Зл- {Р-2р А0 в Аг IX, столкновительное возбуждение в быстром капиллярном разряде) [7]. Продемонстрировано усиление на переходах Зх-Зр большого числа неоноподобных и в ряде никелеподобных ионов (ЪсР Ар-ЪсРАд) в столкновительной схеме возбуждения в лазерной плазме (например, 1=112 к в гпХХ1 [8], 1=100 А Хе XXVII [9] и др.). В [10] достигнута

Таблица 2-1. Характеристики М3 на основе пары Mo/Si
М3 Ха Рис. N в° F ^max 3, Â в интервалах
130-190 Â 120— 200 Â 120-360 Â
1. П Рис. 2-1 а 80 0 3(160Â,160Â) 0.65 7.81 7
2. - 80 0 3(160À,160À) 0.67 7.89 8
3. Рис. 2-16 80 0 3 (152.5Â, 167.5Â) 0.59 9.75 9
4. Рис. 2-le 80 0 3 (145À, 175À) 0.47 11.64 11
5. Рис. 2-1г 80 0 3 (130Â,190Â) 0.37 14.77 15
6. Рис. 2-2 80 0 32(130Â,190Â,0.24) 0.24 13.83 15.72 18.
7. Рис. 2-3 80 0 32(130Â,300Â,0.16) 0.21 - 11.49 29.
8. Рис. 2-4 40 41 32(130Â,190Â,0.34) 0.36 19.67 22
П: Периодическое зеркало.
Рис. 2-1. Коэффициент отражения М3 нормального падения в интервале 120-200 Â (Mo/Si, Х=80): а - периодическое МЗ-1, б...г -АМЗ, оптимизированные на максимум 3 в интервалах 152.5-167.5 (б, АМЗ-З), 145-175 (в, АМЗ-4) и 130-190 Â (г, АМЗ-5).