ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ИПМех РАН |
||
Предметом проекта является исследование возможности повышения эффективности процессов генерации гармоник и рентгеновского излучения в протяженной кластерной и приповерхностной фемтосекундной лазерной плазме. В рамках проекта планируется провести пионерские исследования и получить следующие основные результаты : Создать эффективный источник «широкополосного» рентгеновского изучения в диапазоне 3-20кэВ с использованием схемы взаимодействия фемтосекундного лазерного излучения субрелятивистской интенсивности с крупными молекулярными кластерами для задач абсорбционной спектроскопии. Разработать метод эффективной генерации высоких гармоник с использованием протяженной наноплазмы, созданной при взаимодействии фемтосекундного лазерного излучения с кластерами малоатомных молекул. Разработать метод эффективной генерации высоких гармоник с использованием протяженной наноплазмы, созданной при взаимодействии фемтосекундного лазерного излучения с кластерами малоатомных молекул Провести анализ генерации и эволюции кластерной плазмы, (в том числе структурированной) создаваемой на поверхности структурированной твердотельной мишени и определить параметры структурированной плазмы и характерные времена ее разлета. Впервые будут определены условия образования кластеров и наноструктур в подобной структурированной плазме. Провести исследования эффективности процесса генерации гармоник высших порядков (ГГВП) с использованием газоструйного потока, сформированного с помощью специального импульсного газового сопла. Теоретически и экспериментально исследовать возможность увеличения эффективности высших гармоник при использовании резонансов с использованием нелинейных протяженных газовых сред. Будет развита векторная теория ГГВП в атомарных и молекулярных газах и проведены численные расчеты параметров генерируемого излучения при вариации параметров лазерного поля (спектральный состав излучения, поляризация лазерного излучения, интенсивность лазерного поля и т.д.)
X-ray Radiation and Harmonic Generation in Extended Cluster and Near-Surface Femtosecond Laser Plasma
• Отработка применимости методики рэлеевского рассеяния для контроля кластерообразования многоатомных молекул на примере CF2Cl2, CF3I • Исследование выхода тормозного рентгеновского излучения в диапазоне 3-20кэВ при возбуждении крупных молекулярных кластеров (например, CF2Cl2, CF3I) фемтосекундным лазерным излучением (0.8мкм) субрелятивистской интенсивности • Отработка методики генерации высоких гармоник в газе малоатомных молекул (СО2, N2), инициированных фемтосекундным ИК лазерным излучением (1.24мкм)
Отработана методика измерения временной формы сигнала рэлеевского рассеяния для контроля кластеро-образования атомов и многоатомных молекул, впервые осуществлен комбинированный мониторинг молкулярного кластерного пучка (смесь фреон R12-гелий) с использованием временной техники рэлеевского рассеяния и с переносом изображения на ПЗС камеру; *Разработана методика оценки величины интенсивности лазерного излучения в режиме филаментации в кластерной среде с использованием оптической схемы переноса изображения филамента на ПЗС камеру. *Впервые в атомно- молекулярной смеси СF2Cl2-Kr в филаментационном режиме инициированном мощным фемтосекундным лазерным излучением зарегистрирован широкополосный (3-20кэВ) тормозной рентгеновский спектр. Наличие в измеренном спектре двух характеристических линий (Cl и Kr) свидетельствует о существовании смешанных кластеров фреон-криптон в кластерной струе. Проведенные измерения позволили для субрелятивистского режима интенсивности (500ПВт/см2) оценить эффективность интегрального широкополосного выхода рентгеновского излучения в диапазоне 2-20 кэВ, которая составила 2.7x10^-6 при общем числе фотонов в полный телесный угол 2x10^8. *Зарегистрирована анизотропия выхода рентгеновского излучения из кластерной наноплазмы, в зависимости от угла регистрации определенная при этом температура электронов оказалась 5.9 кэВ (угол регистрации 135 град) и 5 кэВ (угол регистрации 90 град). * В модифицированных экспериментальных условиях отработана методика генерации гармоник в атомном газе (на примере ксенона), инициированных фемтосекундным ИК лазерным излучением (1.24мкм) при интенсивностях 0.1-1ПВт/см2. Показано, что изменяя давление газа (диапазон 1-10 атм) можно обеспечить фазовое согласование между излучением накачки и каждой из гармоник в условиях генерации субкритической микроплазмы. Достигнута эффективность преобразования для третьей и пятой гармоник в коллинеарной схеме 10^-3 и 4.4x10^-4 соответственно. Предложенная схема генерация гармоник перспективна для реализации компактного источника УФ/ВУФ излучения.
грант РФФИ |
# | Сроки | Название |
1 | 9 июня 2018 г.-31 декабря 2018 г. | Генерация гармоник и рентгеновского излучения в протяженной кластерной и приповерхностной фемтосекундной лазерной плазме |
Результаты этапа: |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".