Введение
2 Взаимодействие сверхинтенсивного фемтосекундного лазерного излучения с плотными мишенями: обзор работ и постановка задачи исследований 13
2.1 Формирование горячих электронов при взаимодействии фемтосекундного лазерного импульса с плотной мишенью 13
2.1.1 Поглощение энергии лазерного импульса и нагрев электронов 13
2.1.2 Формирование горячего электронного компонента при взаимодействии фемтосекундного лазерного импульса с плотной мишенью 19
Резонансное поглощение 19
Аномальный скин- эффект 20
Вакуумный нагрев 21
Особенности генерации горячих электронов при релятивистских интенсивностях лазерного импульса 21
2.2 Ускорение ионов при взаимодействии фемтосекундного лазерного импульса с плотной мишенью 24
2.3 Лазерно-плазменные источники рентгеновского излучения 25
2.3.1 Плоские твердотельные мишени 26
2.3.2 Мишени, использующие вещества в жидкой фазе 28
2.3.3 Особенности взаимодействия фемтосекундного лазерного излучения с жидкими микрокаплями 29
3 Экспериментальная установка для исследования взаимодействия сверхинтенсивного фемтосекундного лазерного излучения с расплавленными металлами 33
3.1 Фемтосекундная лазерная система сверхсильного светового поля на сапфире с титаном 33
3.1.1 Общее описание лазерной системы 33
3.1.2 Основные характеристики излучения системы 34
3.2 Экспериментальная установка для исследования плазмы, создаваемой на поверхности расплавленного металла 40
3.2.1 Схема эксперимента и камеры взаимодействия 40
3.2.2 Экспериментальные методики 42
Измерение жесткого рентгеновского излучения из плазмы 42
Измерение ионных времяпролетных сигналов 45
Оптическая диагностика 46
3.2.3 Выбор материала мишени 48
3.3 Выводы кразделу 3 51
4 Формирование быстрых электронов и генерация жесткого рентгеновского излучения в плазме, формируемой при взаимодействии интенсивного фемтосекундного лазерного излучения с поверхностью расплавленного металла 53
4.1 Влияние условий эксперимента и типа мишени на параметры источника.. 53
4.1.1 Галлиевая мишень 53
4.1.2 Индиевая мишень 56
4.1.3 Висмутовая мишень 59
4.1.4 Роль давления в камере взаимодействия 62
4.2 Влияние контраста излучения и его поляризации 63
4.2.1 Галлиевая мишень 63
Измерение по двухдетекторной методике 63
Влияние к-альфа излучения галлия на оценку средней энергии горячих электронов: измерение методом полосовых фильтров 67
4.2.2 Индиевая мишень 70
4.3 Выводы кразделу 4: 72
5 Ускорение ионов в плазме, формируемой при взаимодействии интенсивного фемтосекундного лазерного излучения плазме с поверхностью расплавленного металла . 74
5.1 Общий анализ экспериментальных результатов для галлиевой мишени... 74
5.2 Влияние поляризации и контраста на ионные токи для галлиевой мишени ... 78
5.3 Ионные токи для индиевой мишени 83
5.4 Выводы кразделу 5 86
6 Оптическое зондирование плазмы и общее обсуждение полученных результатов 88
6.1 Экспериментальные результаты по оптическому зондированию плазмы...88
6.2 Анализ возможных механизмов, приводящих к наблюдаемым особенностям во взаимодействии мощного фемтосекундного лазерного излучения с поверхностью расплавленного металла 91
6.3 Выводы к разделу 6 96
Заключение и выводы 97
Благодарности 101
Литература 102
