Автореферат (1102718), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Эффективность ГВГ при формировании канала вмишени, находящейся вакууме, возрастает с 5·10−4 до 4·10−3.3. Впервые проведены исследования динамики спектра второй гармоники,которая генерируется в микроканале мишени (алюминий, плавленый кварц),находящейся в вакууме или в воздухе, по мере его формированияпоследовательностью фемтосекундных лазерных импульсов системы на хромфорстерите (частота 1-10 Гц, интенсивность I≈1016 Вт/см2, τ≈140 фс). Обнаружено,что спектр второй гармоники испытывает голубой сдвиг, достигающий Δλ≈25 нм.Соответствующие сдвиги зарегистрированы и для спектра основного лазерногоизлучения.
Наличие таких сдвигов (как в случае воздуха, так и в случае вакуума)может свидетельствовать о том, что в микроканале нарабатывается взвесь, врезультате ионизации которой лазерным импульсом и возникает существенныйголубой сдвиг в его спектре.4. Создана экспериментальная установка для проведения исследованийпроцессов, сопутствующих взаимодействию интенсивного (I~1016 Вт/см2,фокусировка f/d=10, 20) фемтосекундного лазерного излучения лазера на титансапфире (min≈75 фс, =0,8 мкм, Е≈0,5÷5 мДж, =1,25 Гц) с газо-кластерной струей.Установка включает в себя: 1) систему генерации и диагностики кластеров методомрасширения в вакуум газов через коническое сопло, снабженное импульснымклапаном; 2) измерительную часть, позволяющую регистрировать выход и спектржесткого рентгеновского излучения из кластерной наноплазмы, поглощение энергиилазерного излучения в кластерной струе и его спектр, а также генерацию гармоникфемтосекундного лазерного излучения и изображение свечения плазменногофиламента в оптическом диапазоне.5.
Предложено использовать для эффективной генерации рентгеновскогоизлучения крупные кластеры многоатомных молекул, образующихся при расширениив вакуум смеси молекулярных газов с легким газом-носителем с относительновысокойконцентрацией.Впервыезарегистрированохарактеристическоерентгеновское излучение (энергии линий: ES(Kα)≈2,3 кэВ, ЕI(Lα)≈4 кэВ, ЕI(Lβ)≈4,2 кэВ18и ЕCl(Kα)≈2,6 кэВ, ЕCl(Kβ)≈2,8 кэВ) при фемтосекундном лазерном (I≈6·1015 Вт/см2)возбуждении кластеров SF6, CF3I и CF2Cl2, образующихся при расширении в вакуумсмесей молекул c аргоном (концентрации 1:8, 1:15 и 1:9).
Установлено на примерекластеров SF6 и CF2Cl2 (смесь с гелием, концентрации газов в смеси 1:8 и 1:9соответственно,давлениесмесинадклапаном~30атм),чтовыходхарактеристических рентгеновских квантов из кластерной наноплазмы можетдостигать рекордной величины порядка 2·108 фотонов за лазерный импульс приинтенсивности лазерного импульса I ≈8·1015 Вт/см2, энергии E≈5 мДж и оптимальнойдлительности ≈300 фс. При этом эффективность преобразования по энергиисоответствует величине 10−5. Это на порядок превышает эффективность, полученнуюнами в кластерах аргона при сходных экспериментальных условиях.6.
Впервые исследована взаимосвязь сигнала третьей гармоники, изображениясвечения плазменного филамента в оптическом диапазоне и выхода жесткого(E>2 кэВ) рентгеновского излучения из кластерной наноплазмы (кластеры SF6 иСF3I), образованной интенсивным (I≈1016 Вт/см2) фемтосекундным (τ≈300 фс)лазерным излучением (наносекундный и пикосекундный контраст Kns≈105, Kps≈2∙102),в зависимости от положения вакуумного фокуса лазерного излучения относительнооси газокластерной струи.
Установлено, что максимальному выходу рентгеновскогоизлучения, который достигается при фокусировке в область переднего края газокластерной струи, соответствует локальный минимум сигнала третьей гармоники исуществование многофокусного плазменного филамента. При улучшении контрасталазерного излучения (Kns≈5∙106, Kps≈106), филамент в оптимальном режиместановится однофокусным.7. Обнаружено, что при воздействии интенсивного фемтосекундного лазерногоизлучения на газокластерную струю смеси CF2Cl2-Ar (концентрация газов 1:32,давление 20 атм), генерируются характеристические рентгеновские линии присущиемолекулярному газу (ECl(Kα)≈2,6 кэВ, ECl(Kβ)≈2,8 кэВ) наряду с линией газа-носителя(ЕAr(Kα)≈3 кэВ), что указывает на формирование смешанных кластеров, содержащихи атомы и молекулы. Впервые исследована трехкомпонентная смесь (CF2Cl2-Ar-He)(концентрация CF2Cl2-Ar 1:32, давление всей смеси 25 атм), и показано, чтодобавление к смеси CF2Cl2-Ar гелия увеличивает выход характеристическихрентгеновских квантов аргона, что свидетельствует об увеличении концентрацииаргона в смешанных кластерах, из-за влияния гелия.19СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ1.
Гордиенко В. М., Джиджоев М. С., Жвания И. А., Макаров И. А. Увеличениевыхода рентгеновских фотонов при двухимпульсном воздействии лазернымизлучением на твердотельную мишень в воздухе // Квантовая Электроника. – 2007. –Т.37, №7. – С. 599-600.2.Gordienko V. M., Zhvania I. A., Makarov I. A. Hot Microplasma in the Channel of aSolid Target Induced by a Sequence of Femtosecond Laser Pulses // Laser Physics.
– 2008.– Т. 18, №4. – С. 1-7.3. Гордиенко В. М., Джиджоев М. С., Жвания И. А., Петухов В. П., Платоненко В.Т., Трубников Д. Н., Хоменко А. С. Эффективная генерация К-характеристическогорентгеновского излучения при лазерном возбуждении крупных кластеров SF6 вприсутствии газа носителя Ar // Письма ЖЭТФ. – 2010. – Т.91, №7. – С. 355-362.4.Гордиенко В. М., Джиджоев М. С., Жвания И. А., Прибытков А. В., ТрубниковД. Н., Федоров Д. О. Генерация рентгеновского излучения на L-переходах атомовйода при возбуждении крупных кластеров CF3I фемтосекундным лазером //Квантовая Электроника.
– 2012. – Т.42, №11. – С. 957-958.5. Gordienko V. M., Dzhidzhoev M. S., Zhvaniya I. A., Platonenko V. T., Trubnikov D.N., Fedorov D. O. Hard X-ray generation and plasma filament formation under interactionof femtosecond laser with large molecular clusters // European Physical Journal D. – 2013.– V.67.
– P.55.6. Gordienko V. M., Dzhidzhoev M. S., Zhvaniya I. A., Trubnikov D. N., Fedorov D. O.Efficient x-ray line production from laser excited CF2Cl2 clusters. Mixed cluster formationand control of the x-ray line yield // Laser Phys. Lett. – 2014. – V.11. P. – 036003.7. Gordienko V. M., Dzhidzhoev M. S., Makarov I. A., Zhvania I. A. Enhanced x-rayemission from hot plasma produced by double-pulse laser irradiation of solid target atatmospheric conditions // Proc. SPIE.
– 2007. – Т. 6726. – С. 67261M.8.Gordienko V. M., Zhvaniya I. A., Khomenko A. S. Dynamics of plasma productionand harmonic generation under microchannel drilling in solid target by intense femtosecondlaser // Proc. SPIE. – 2011. – Т. 7994. – С.79940P.9. Gordienko V. M., Djidjoev M. S., Makarov I. A., Podshivalov A. A., Zhvania I. A.Hot plasma control and diagnostics during femtosecond Cr:forsterite laser micromachiningin ambient air // International Conference “Fundamentals of Laser Assisted Micro– andNanotechnologies «FLAMN-07» Book of Abstracts.
– June 25- 28, 2007. – St. Petersburg,Russia. – С.13.2010. Гордиенко В. М., Жвания И. А., Макаров И. А., Хоменко А. С. Модификацияспектра отраженного фемтосекундного лазерного излучения в процессеформирования канала в твердотельной мишени // Пятая МеждународнаяКонференция «Фундаментальные проблемы оптики» «ФПО – 2008», Сборник трудовМеждународного оптического конгресса «Оптика-XXI век. – 20-24 октября, 2008.
–Санкт – Петербург, Россия. – С.7.11. Гордиенко В. М., Жвания И. А., Макаров И. А., Хоменко А. С. Модификацияспектра второй гармоники при формировании микроканала в твердотельной мишеницугом сверхинтенсивных фемтосекундных лазерных импульсов // Молодежнаяшкола-семинар Современные нанотехнологии и нанофотоника для науки ипроизводства. – 1-4 октября, 2008. – Владимир, Россия.12. Gordienko V.
M., Khomenko A. S., Makarov I. A., Podshivalov A.A., Zhvania I. A.Hard X-ray emission and harmonic generation from femtosecond laser inducedmicrochannel // International Conference Advanced Laser Technologies «ALT-08», Bookof Abstracts of International Conference ALT-08. – September 13-18, 2008. – Siofok,Hungary. – С.
115.13. Жвания И.А., Макаров И.А. Генерация жесткого рентгеновского излучения ивторой гармоники при формировании микроканала в твердотельной мишенисверхинтенсивными фемтосекундными импульсами // XVI Международнаяконференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2009»,Материалы докладов. – 13 -18 апреля, 2009. – Москва, Россия. – С. 6.14. Gordienko V. M., Zhvaniya I. A., Khomenko A. S.
Dynamics of plasma productionand harmonic generation under microchannel drilling in solid target by intense femtosecondlaser // Technical Digest on CD-ROMof the Int'l Conference on Coherent and NonlinearOptics «ICONO/LAT 2010». – August 23-26, 2010. – Kazan, Russia.15. Жвания И.
А. Создание крупных кластеров SF6 и диагностика размеровкластерной струи методом генерации третьей гармоники лазерного излучениясверхкороткой длительности // Международная конференция студентов, аспирантов имолодых ученых «Ломоносов-2010», Материалы докладов. – 12 - 15 апреля, 2010. –Москва, Россия.16. Gordienko V.M., Djidjoev M.S., Fedorov D.O., Platonenko V.T., Pribytkov A.V.,Trubnikov D.N., Zhvania I.A .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
