Стенд для исследования свойств лазерной плазмы, формируемой на жидкоструйных мишенях

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Описан стенд, предназначенный для изучения эмиссионных свойств лазерной плазмы в экстремальном ультрафиолетовом диапазоне (ЭУФ), формируемой на жидкоструйных мишенях. Для формирования струйной мишени используются импульсный клапан и капилляры различного диаметра. Для возбуждения лазерной плазмы применяется лазер Nd:YAG (длина волны 1064 нм, длительность импульса 11 нс, частота до 10 Гц, энергия импульса 500 мДж). Для исследования эмиссионных спектров используются зеркальный рентгеновский спектрометр, градуированный в абсолютных единицах, спектрометр видимого диапазона Aurora-4000 и микроскоп, работающий в ЭУФ-диапазоне. Также предусмотрено фотографирование формируемых жидкостных струй. В статье приведены конструкция стенда и его основные параметры. Также даны результаты первых экспериментов по исследованию процессов истечения жидкости из различных сопел в вакуум.

Full Text

Restricted Access

About the authors

В. Е. Гусева

Институт физики микроструктур Российской академии наук; Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Author for correspondence.
Email: valeriegus@ipmras.ru
Russian Federation, 603087, Нижний Новгород, Академическая ул., 7; 603022, Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23

М. С. Михайленко

Институт физики микроструктур Российской академии наук

Email: valeriegus@ipmras.ru
Russian Federation, 603087, Нижний Новгород, Академическая ул., 7

А. Н. Нечай

Институт физики микроструктур Российской академии наук

Email: valeriegus@ipmras.ru
Russian Federation, 603087, Нижний Новгород, Академическая ул., 7

А. А. Перекалов

Институт физики микроструктур Российской академии наук

Email: valeriegus@ipmras.ru
Russian Federation, 603087, Нижний Новгород, Академическая ул., 7

Н. Н. Салащенко

Институт физики микроструктур Российской академии наук

Email: valeriegus@ipmras.ru
Russian Federation, 603087, Нижний Новгород, Академическая ул., 7

Н. И. Чхало

Институт физики микроструктур Российской академии наук

Email: valeriegus@ipmras.ru
Russian Federation, 603087, Нижний Новгород, Академическая ул., 7

References

  1. Барышева М.М., Пестов А.Е., Салащенко Н.Н., Торопов М.Н., Чхало Н.И. // УФН. 2012. Т. 182. С. 727. https://doi.org/10.3367/UFNr.0182.201207c.0727
  2. Chkhalo N.I., Salashchenko N.N. // AIP Advances. 2013. V. 3. P. 2130.
  3. Chao W., Harteneck B.D., Liddle J.A., Anderson E.H., Attwood D.T. // Nature. 2005. V. 435. P. 1210.
  4. Бибишкин М.С., Забродин И.Г., Клюенков Е.Б., Салащенко Н.Н., Чехонадских Д.П., Чхало Н.И. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2003. № 2. С. 43.
  5. Smirnov M.B., Becker W. // Phys. Rev. A. 2006. V. 74. P. 013201. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.74.013201
  6. Chkhalo N.I., Garakhin S.A., Golubev S.V., Lopa- tin A.Ya., Nechay A.N., Pestov A.E., Salashchenko N.N., Toropov M.N., Tsybin N.N., Vodopyanov A.V., Yulin S. // Appl. Phys. Lett. 2018. V. 112. P. 221101. https://doi.org/10.1063/1.5016471
  7. Chkhalo N.I., Garakhin S.A., Lopatin A.Ya., Nechay A.N., Pestov A.E., Polkovnikov V.N., Salashchen- ko N.N., Tsybin N.N., Zuev S.Yu. // AIP Advances. 2018. V. 8. P. 105003. https://doi.org/10.1063/1.5048288
  8. Демидов Р.А., Калмыков С.Г., Можаров А.М., Петренко М.В., Сасин М.Э. // Письма в ЖТФ. 2012. Т. 38. № 22. С. 1.
  9. Виноградов А.В., Шляпцев В.Н. // Квантовая электроника. 1987. Т. 14. С.5. https://doi.org/10.1070/QE1987v017n01ABEH006346
  10. Fiedorowicz H., Bartnik A., Szczurek M., Daido H., Sakaya N., Kmetik V., Kato Y., Suzuki M., Matsumura M., Tajima J., Nakayama T., Wilhein T. // Optics Communications. 1999. V. 163. № 1–3. P. 103. https://doi.org/10.1016/S0030-4018(99)00100-5
  11. Jansson P.A.C., Hansson B.A.M., Hemberg O., Otendal M., Holmberg A., de Groot J., Hertz H.M. // Appl. Phys. Lett. 2004. V. 84. № 13. P. 2256. https://doi.org/10.1063/1.1690874
  12. Гусева В.Е., Нечай А.Н., Перекалов А.А., Салащенко Н.Н., Чхало Н.И. // Нанофизика и наноэлектроника. 2021. Т. 1. С. 393.
  13. Водопьянов А.В., Гарахин С.А., Забродин И.Г., Зуев С.Ю., Лопатин А.Я., Нечай А.Н., Пестов А.Е., Перекалов А.А., Плешков Р.С., Полковников В.Н., Салащенко Н.Н., Смертин Р.М., Уласевич Б.А., Чхало Н.И. // Квантовая электроника. 2021. Т. 51. С. 700.
  14. Антюшин Е.С., Ахсахалян А.А., Зуев С.Ю., Лопатин А.Я., Малышев И.В., Нечай А.Н., Перекалов А.А., Пестов А.Е., Салащенко Н.Н., Торопов М.Н., Уласевич Б.А., Цыбин Н.Н., Чхало Н.И., Соловьев А.А., Стародубцев М.В. // ЖТФ. 2022. Т. 92. С. 1202. https://doi.org/10.21883/JTF.2022.08.52784.80-22
  15. Гусева В.Е., Корепанов М.А., Королева М.Р., Нечай А.Н., Перекалов А.А., Салащенко Н.Н., Чхало Н.И. // ПТЭ. 2023. № 4. С. 145. https://doi.org/10.31857/S0032816223030217
  16. Hansson B.A.M., Hertz H.M. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2004. V. 37. P. 3233. https://doi.org/10.1088/0022-3727/37/23/004
  17. Hansson B.A.M., Hemberg O., Hertz H.M., Berglund M., Choi H.-J., Jacobsson B., Janin E., Mosesson S., Rymell L., Thoresen J., Wilner M. // Rev. Sci. Instr. 2004. V. 75. P. 2122. https://doi.org/10.1063/1.1755441
  18. Fogelqvist E., Kördel M., Selin M., Hertz H.M. // J. Appl. Phys. 2015. V. 118. P. 174902. https://doi.org/10.1063/1.4935143

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Optical diagram of the setup: 1 – discharge zone, 2 – focusing lens, 3 – setup body, 4 – optical input, 5 – deflecting prism, 6 – dividing plate, 7 – laser power detector, 8 – Nd:YAG laser, 9 – power meter, 10 – EUV spectrometer, 11 – mirror, 12 – radiation detector, 13 – MR microscope, 14 – convex mirror, 15 – concave mirror, 16 – detector.

Download (86KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. The structure of a mirror spectrometer: 1 – multilayer X-ray mirror, 2 – stepper motor, 3 – input film filter, 4 – output film filter, 5 – detector.

Download (173KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Vacuum pumping diagram: 1 – gas cylinder, 2 – reducer, 3 – liquid tank, 4 – pressure gauge, 5 – shut-off valve, 6 – nozzle, 7 – nozzle, 8 – cryogenic pump, 9 – unit body, 10 – forevacuum pump, 11 – valve, 12 – PMT-2 sensor, 13 – PMM-32 sensor.

Download (137KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Photo of the nozzle: 1 – nozzle, 2 – fastener, 3 – needle.

Download (109KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. The outflow of isopropyl alcohol into the atmosphere through a nozzle at P = 4 bar, α = 8.5˚, τ = 800 μs (a) and into a vacuum through a nozzle at P = 4 bar, α = 35˚, τ = 800 μs (b).

Download (140KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. The outflow of isopropyl alcohol into the atmosphere through a needle at P = 4 bar, α = 2.5˚, τ = 800 μs (a) and into a vacuum through a needle at P = 4 bar, α = 11˚, τ = 800 μs (b).

Download (383KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. Emission spectrum of isopropyl alcohol in the spectral range of 2.5–4.5 nm, obtained on a mirror spectrometer.

Download (64KB)
Indexing metadata
9. Fig. 8. Emission spectrum of isopropyl alcohol in the spectral range of 10–18 nm, obtained on a mirror spectrometer.

Download (62KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences