Исследование спектрального состава рентгеновского излучения фемтосекундной лазерной плазмы термолюминесцентными детекторами

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

Описана и экспериментально апробирована методика, предназначенная для проведения исследований спектрального состава рентгеновского излучения фемтосекундной лазерной плазмы в широком диапазоне энергий квантов от 1 кэВ до почти 1 МэВ на основе термолюминесцентных детекторов из фторида лития LiF(Mg,Ti). Одновременно проводились измерения полупроводниковыми детекторами матричного типа. Результаты измерений параметров плазмы при воздействии фемтосекундного импульса с пиковой интенсивностью около 1018 Вт/см2 на металлическую (медную) мишень демонстрируют хорошее совпадение данных с приборов разных типов как с точки зрения определения формы спектра, так и коэффициента преобразования энергии лазерного импульса в поток квантов. Получены оценки температуры горячих электронов, которая превышает 100 кэВ, определен поток квантов К-линий меди, который превышает 109 за выстрел. Рассмотрены преимущества и ограничения методик измерения спектра в задачах лазерно-плазменного взаимодействия.

全文:

受限制的访问

作者简介

Г. Салахутдинов

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”

编辑信件的主要联系方式.
Email: saip07@mail.ru
俄罗斯联邦, 115409, Москва, Каширское ш., 31

К. Иванов

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова; Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук

Email: saip07@mail.ru
俄罗斯联邦, 119991, Москва, Ленинские горы 1, стр. 2; 119991, Москва, Ленинский просп., 53

И. Григорьева

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”

Email: saip07@mail.ru
俄罗斯联邦, 115409, Москва, Каширское ш., 31

В. Кушин

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”

Email: saip07@mail.ru
俄罗斯联邦, 115409, Москва, Каширское ш., 31

А. Рупасов

Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук

Email: saip07@mail.ru
俄罗斯联邦, 119991, Москва, Ленинский просп., 53

И. Цымбалов

Институт ядерных исследований Российской академии наук

Email: saip07@mail.ru
俄罗斯联邦, 117312, Москва, просп. 60-летия Октября, 7а

А. Савельев-Трофимов

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова; Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук

Email: saip07@mail.ru
俄罗斯联邦, 119991, Москва, Ленинские горы 1, стр. 2; 119991, Москва, Ленинский просп., 53

И. Бусыгина

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”

Email: saip07@mail.ru
俄罗斯联邦, 115409, Москва, Каширское ш., 31

П. Наумов

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”

Email: saip07@mail.ru
俄罗斯联邦, 115409, Москва, Каширское ш., 31

参考

  1. Faure J., Gustas D., Guenot D., Vernier А., Böhle F. // Plasma Physics and Controlled Fusion. 2019. V. 61. P. 014012. https://doi.org/10.1088/1361-6587/aae047
  2. Gibbon P. Short Pulse Laser Interactions with Matter: An Introduction. Imperial College Press, London, 2005, p. 127.
  3. Borm B., Khaghani D., Neumayer P. // Phys. Plasmas. 2019. V. 26. P. 023109. https://doi.org/10.1063/1.5081800
  4. Barbato F., Batani D., Mancelli D., Trela J., Zeraouli G., Boutoux G., Neumayer P., Atzeni S., Schiavi A., Volpe L., Bagnoud V., Brabetz C., Zielbauer B., Bradford P., Woolsey N., Borm B., Antonelli L. // J. Instrum. 2019. V. 14. P. C03005. https://doi.org/10.1088/1748-0221/14/03/C03005
  5. Крюков П.Г.//Успехи физических наук. 2015. Т. 185. № 8. С. 817. https://doi.org/10.3367/UFNr.0185.201508b.0817
  6. Ivanov K.A., Gavrilin M., Volkov R.V. // Laser Physics Letters. 2021. V. 18. 075401. http://dx.doi.org/10.1088/1612-202x/ac034a
  7. Huang K., Li M H., Yan W.C., Guo X., Li D.Z., Chen Y.P., Ma Y., Zhao J.R., Li Y.F., Zhang J., Chen L.M. // Rev. Sci. Instrum. 2014. V. 85. P. 113304. https://doi.org/10.1063/1.4901519
  8. Ivanov K.А., Uryupina D.S., Volkov R.V., Shkurinov A.P.,Ozheredov I. A., Paskhalov A. A., Eremin N.V., Savel’ev A.B. // Nucl. Instrum. Methods. Phys. Res. A. 2011. V. 653 P. 58. https://doi.org/10.1016/j.nima.2011.01.160
  9. Hollinger R., Bargsten C., Shlyaptsev V.N., Kaymak V., Pukhov A., Capeluto M. G., Wang S., Rockwood A., Wang Y., Townsend A., Prieto A., Stockton P., Curtis A., Rocca J. J. // Optica. 2017. V. 4. P. 1344. https://doi.org/10.1364/optica.4.001344
  10. Ivanov K.A., Gozhev D.A., Rodichkina S.P., Makarov S.V., Makarov S.S., Dubatkov M.A., Pikuz S.A., Presnov D.E., Paskhalov A.A., Eremin N.V., Brantov A.V., Bychenkov V.Y., Volkov R.V., Timoshenko V.Y., Kudryashov S.I., Savel’ev A.B. // Appl. Phys. B. 2017. V. 123. P. 252. https://doi.org/10.1007/s00340-017-6826-4
  11. Wenz J., Schleede S., Khrennikov K. // Nat. Commun. 2015. V. 6. P. 7568. https://doi.org/10.1038/ncomms8568
  12. Hansheng Ye, Yuqiu Gu, Quanping Fan, Xiaohui Zhang, Shaoyi Wang, Fang Tan, Jie Zhang, Yue Yang, Yonghong Yan, Jiaxing Wen, Yuchi Wu, Wei Lu, Wenhui Huang, Weimin Zhou // AIP Advances. 2023. V. 13. P. 035330. https://doi.org/10.1063/5.0130819
  13. Баловнев А.В., Григорьева И.Г., Салахутдинов Г.Х. // ПТЭ. 2015. № 2. С. 89. https://doi.org/10.7868/S0032816215020044
  14. Stafford A., Safronova A.S., Faenov A.Y. // Laser Part. Beams. 2017. V. 35. P. 92. https://doi.org/10.1017/S026303461600077X
  15. Eftekhari-Zadeh E., Blümcke M.S., Samsonova Z., Loetzsch R., Uschmann I., Zapf M., Ronning C., Rosmej O.N., Kartashov D., Spielmann C. // Phys. Plasmas. 2022. V. 29. P. 013301. https://doi.org/10.1063/5.0064364
  16. Баловнев А.В., Григорьева И.Г., Салахутдинов Г.Х. // ПТЭ. 2015. № 1. С. 100. https://doi.org/10.7868/S0032816215010279
  17. Ефимов Н.Е., Григорьева И.Г., Макаров А.А., Крат С.А., Пришвицын А.С., Алиева А.И., Савелов А.С., Кирко Д.Л., Салахутдинов Г.Х.// ПТЭ. 2023. № 2. С. 73.
  18. Тиликин И.Н., Шелковенко Т.А., Пикуз С.А., Григорьева И.Г., Макаров А.А., Салахутдинов Г.Х.// ПТЭ. 2023. № 4. С. 79.
  19. Баловнев А.В., Григорьева И.Г., Салахутдинов Г.Х. // ПТЭ. 2018. № 1. P. 84 https://doi.org/10.7868/S0032816218010135
  20. Григорьева И.Г., Макаров А.А., Корф А.Н., Салахутдинов Г.Х. // ПТЭ. 2022. № 4. С. 90. https://doi.org/10.31857/s0032816222040115
  21. Malka G., Miquel J.L // Phys. Rev. Lett. 1996. V. 77. 75. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.77.75
  22. Beg F.N., Bell A.R., Dangor A.E., Danson C.N., Fews A.P., Glinsky M.E., Hammel B.A., Lee P., Norreys P.A., Tatarakis M. // Phys. Plasmas. 1997. V. 4. P. 447. https://doi.org/10.1063/1.872103
  23. Reich Ch., Gibbon P., Uschmann I., Förster E. // Phys. Rev. Lett. 2000. V. 84. P. 4846. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.84.4846
  24. Ivanov K.A., Shulyapov S.A., Turinge A.A., Brantov A.V., Uryupina D.S., Volkov R.V., Rusakov A.V., Djilkibaev R.M., Nedorezov V.G., Bychenkov V.Yu., Savel’ev A.B. // Contrib. Plasma Phys. 2013. V. 53. P. 116. https://doi.org/10.1002/ctpp.201310023
  25. Horst F., Fehrenbacher G., Radon T., Kozlova E., Rosmej O., Czarnecki D., Schrenk O., Breckow J., Zink K. // Nucl. Instrum. Methods. Phys. Res. A. 2015. V. 782. P. 69. https://doi.org/10.1016/j.nima.2015.02.010

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. a – Schematic diagram of the experimental setup, b – assembly of thermoluminescent detectors: 1 – laser pulse, 2 – focusing optics, 3 – target, 4 – TLD-based spectrometer, 5 – MediPix detector, 6 – back-illuminated CCD matrix.

下载 (161KB)
索引源数据
3. Fig. 2. Spectral sensitivity of quanta registration for two semiconductor detectors.

下载 (43KB)
索引源数据
4. Fig. 3. Measured typical attenuation curves of filters made of different materials: a – aluminum, b – lead, c – lithium fluoride.

下载 (50KB)
索引源数据
5. Fig. 4. Results of X-ray measurements using spectrometers based on semiconductor detectors (red curves) and based on LiF(Mg,Ti) detectors (black curves) in the ranges of 2–15 keV (a) and 20–1000 keV (b).

下载 (83KB)
索引源数据

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2024