Диагностика ионного тока горячей плотной плазмы, сформированной фемтосекундным лазерным импульсом - роль примесного слоя, страница 5
Описание файла
PDF-файл из архива "Диагностика ионного тока горячей плотной плазмы, сформированной фемтосекундным лазерным импульсом - роль примесного слоя", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "физико-математические науки" из Аспирантура и докторантура, которые можно найти в файловом архиве МГУ им. Ломоносова. Не смотря на прямую связь этого архива с МГУ им. Ломоносова, его также можно найти и в других разделах. , а ещё этот архив представляет собой кандидатскую диссертацию, поэтому ещё представлен в разделе всех диссертаций на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук.
Просмотр PDF-файла онлайн
Текст 5 страницы из PDF
При этом максимальнаяэнергия ионов основного материала не превышает 100 кэВ. Напротив, прииспользовании очищенной мишени максимальная энергия достигает 400 кэВ иболее. Действительно, в условиях присутствия “легкого” поверхностного слоя“тяжелые” ионы основного материала мишени в значительной степениэкранируются от действия амбиполярного электрического поля горячей электронной компоненты протонами плазмы. В результате именно протоны набирают скорости сравнимые с ионнозвуковой скоростью соответствующей горячей электронной компоненте. Этому способствует два обстоятельства: 1) примесный слой естественным образом располагается в поверхностном слое ми-19шени, 2) ионизовать легкие атомы (H, C) до тех же значений M/Q оказываетсяпроще, нежели тяжелые атомы основного материала мишени.6.
Было показано, что импульсная лазерная очистка является эффективным инструментом удаления примесного и оксидного слоев с поверхноститвердотельной мишени при давлении остаточного газа в вакуумной камере науровне 10-5 Торр. Так, доля примесных ионов в плазме формируемой на неочищенной поверхности мишени кремния составляет порядка 2/3 (для ионов сэнергией не менее 100 эВ), а на очищенной с использованием греющего излучения Xe-Cl лазера – не более 0.5%. При этом оптимальными условиями лазернойочистки являются: плотность энергии очищающего импульса ~3 Дж/см2 (дляSi), и 5-7 Дж/см2 (для Ti), задержка между импульсом очистки и фемтосекундным импульсом ~100 мкс. Показано, что условие использования импульснойлазерной очистки является необходимым для формирования высокоэнергетических моноатомных ионных пучков.
В целом, управление параметрамилазерной очистки, а также управление параметрами самого фемтосекундногоимпульса формирующего плазму (его энергетическим контрастом) являетсяэффективным инструментом для формирования плазмы с заданными параметрами ионных токов, такими как средний и максимальный заряд ионов, максимальная энергия ионов основного материала мишени и пр. Так, в частности,при задержке в 100мкс нам удалось наблюдать ионы кремния с зарядом до 12+.Уменьшение этого параметра до 400нс привело к уменьшению максимальногорегистрируемого заряда до 2+.Список основных работ, опубликованных по теме диссертации1 Chutko O.V., Gordienko V.M., Lachko I.M., Mar’in B.V., Savel’ev A.B., VolkovR.V.
, “High-energy negative ions from expansion of high-temperature femtosecond laser plasma”, Appl.Phys.B, 77, 831-837 (2003).2 Gordienko V.M., Lachko I.M., Rusanov A.A., Savel’ev A.B., Uryupina D.S., VolkovR.V., “Enhanced production of fast multi-charged ions from plasmas formed atcleaned surface by femtosecond laser pulse”, Appl. Phys. B, 80, 733-739 (2005).3 Волков Р.В., Гордиенко В.М., Лачко И.М., Михеев П.М., Марьин Б.В., СавельевА.Б., Чутко О.В., “Генерация высокоэнергетичных отрицательных ионов водорода при взаимодействии сверхинтенсивного фемтосекундного лазерногоизлучения с твердыми мишенями”, Письма в ЖЭТФ, 76, 171-175 (2002).4 Волков Р.В., Гордиенко В.М., Лачко И.М., Савельев А.Б., Урюпина Д.С., “Ускорение тяжелых многозарядных ионов до энергии в 1 Мэв при облучении20очищенной твердотельной мишени фемтосекундным лазерным излучением синтенсивностью 1016 Вт/см2”, Письма в ЖЭТФ, 81, 708-711 (2005).5 Волков Р.В., Голишников Д.М., Гордиенко В.М., Джиджоев М.С., Лачко И.М.,Марьин Б.В., Михеев П.М., Савельев А.Б., Урюпина Д.С., Шашков А.А., “Формирование ионного тока высокотемпературной фемтосекундной лазернойплазмы на поверхности мишени, содержащей примесный слой”, Квантовая электроника, 33, 981-986 (2003).6 Волков Р.В., Воробьев А.А., Гордиенко В.М., Джиджоев М.С., Лачко И.М.,Марьин Б.В., Савельев А.Б., Урюпина Д.С., “Влияние импульсной лазернойочистки мишени на ионизацию и ускорение ионов в плазме, создаваемойфемтосекундным лазерным импульсом”, Квантовая Электроника, 35, 953-958(2005).7 Gordienko V.M., Lachko I.M., Mikheev P.M., Savel'ev A.B., Uryupina D.S., VolkovR.V., “Experimental characterization of hot electrons production under femtosecond laser plasma interaction at moderate intensities”, Plasma Phys.
ControlledFusion, 44, 2555-2568 (2002).8 Chutko O.V., Gordienko V.M., Lachko I.M., Savel’ev A.B., Volkov R.V., “Highenergy negative ion formation in the femtosecond laser plasma plume owing tocharge exchange with residual gas molecules”, Laser Physics, 14, 455-461 (2004).9 Волков Р.В., Гордиенко В.М., Лачко И.М., Русанов А.А., Савельев А.Б.,Урюпина Д.С., “Формирование быстрых многозарядных тяжелых ионов привоздействии сверхинтенсивного фемтосекундного лазерного импульса наочищенную поверхность мишени”, ЖЭТФ, 103, 347-362 (2006).10 Chutko O.V., Gordienko V.M., Lachko I.M., Savel’ev A.B., Tkalya E.V., VolkovR.V., “Internal electronic conversion decay of low-energy nuclear levels excited inhot dense femtosecond laser plasma”, Proc.
SPIE, 4752, 205-216 (2002), ICONO2001: Ultrafast Phenomena and Strong Laser Fields; Vyacheslav M. Gordienko,Anatoly A. Afanas'ev, Vladimir V. Shuvalov, Eds.11 Chutko E.A., Gordienko V.M., Kirillov B.A., Lachko I.M., Magnitskii S.A.,Savel’ev A.B., Shashkov A.A., Volkov R.V., “Self-channeling of femtosecondvisible laser pulse with microjoule energy and micromodification in transparenttarget”, Proc. SPIE, 5121, 126-133 (2003), laser processing of advanced materialsand laser microtechnologies; Friedrich H. Dausinger, Vitali I. Konov, VladimirY.
Baranov, Vladislav Y. Panchenko; Eds.12 Lachko I.M., Volkov R.V., Golishnikov D.M., Gordienko V.M., Dzhidzhoev M.S.,Mar’in B.V., Mikheev P.M., Savel’ev A.B., Uryupina D.S., Shashkov A.A., “Controlof femtosecond laser plasma parameters by surface contaminants cleaning withpreceding pulse laser”, Proc. SPIE, 5482, 102-111 (2004), Laser Optics-2003:Superintense Light Fields and Ultrafast Processes; Vladimir E.Yashin, AlexandrA.Andreev; Eds.2113 Savel'ev A.B., Gordienko V.M., Lachko I.M., Rusanov A.A., Uryupina D.S., VolkovR.V., “Enhanced ionization of W ions at a plasma-vacuum boundary in femtosecond laser plasma at moderate intensities”, Proc.
SPIE, 5975, 597506-597517(2006), Topical problems of nonlinear wave physics; Alexander M.Sergeev; Eds.14 Lachko I.M., Vorob’ev A.A., Gordienko V.M., Dzhidzhoev M.S., Mar’in B.V.,Savel’ev A.B., Uryupina D.S., Volkov R.V., “Production of high-energy multicharged mono-atomic ion bunches from FLP: The role of pulsed laser precleaning”, Proc. SPIE, 6053, 605310-605317 (ICONO/LAT-2005: High-PowerLasers and Applications, May 11-17 (2006), St.
Petersburg, Russia); Willy L.Bohn, Vladimir S. Golubev, Andrey A. Ionin, Vladislav Y. Panchenko, Eds.15 Uryupina D.S., Gordienko V.M., Lachko I.M., Rusanov A.A., Savel'ev A.B., VolkovR.V., “On the origin of fast multi-charged ions from femtosecond laser plasma interaction at moderate intensities”, Proc. SPIE, 6256, 62560G (ICONO 2005:Ultrafast Phenomena and Physics of Superintense Laser Fields; Quantum andAtom Optics; Engineering of Quantum Information, May 11-17 (2006) St.
Petersburg, Russia) Hans A. Bachor, Andre D. Bandrauk, Paul B. Corkum, MarkusDrescher, Mikhail Fedorov, Serge Haroche, Sergei Kilin, Alexander Sergienko,Eds.22.
