Вышедшие номера
Home » Оптика и спектроскопия » Год 2022, выпуск 4 » Статья стр. 499
<<<>>>
Моделирование рентгеновского излучения субпикосекундного лазерно-плазменного рентгеновского источника
DOI: 10.21883/OS.2022.04.52262.59-21
Переводная версия: 10.21883/EOS.2022.04.53725.59-21
РФФИ , Перспектива, 19-32-60050
Седов М.В. 1, Рязанцев С.Н. 1,2, Пикуз С.А. 1,2
1Объединенный институт высоких температур РАН, Москва, Россия
2Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ", Москва, Россия
Email: sedov_max@mail.ru, ryazantsev@ihed.ras.ru, spikuz@gmail.com
Поступила в редакцию: 20 декабря 2021 г.
В окончательной редакции: 20 декабря 2021 г.
Принята к печати: 30 декабря 2021 г.
Выставление онлайн: 15 февраля 2022 г.
PDF версия
С целью оптимизации лазерно-плазменных источников рентгеновского излучения методами численного моделирования проведена серия 2d PIC-расчетов с использованием кода EPOCH. Длительность лазерного импульса 0.7 ps, пиковая интенсивность 3·1020 W/cm2, в качестве мишени использовалась кремниевая фольга толщиной 2 и 5 μm. Рассчитан коэффициент конверсии энергии лазерного излучения в непрерывный рентгеновский спектр. Результаты сравнения расчетов с экспериментальными измерениями показали их удовлетворительное согласие. Ключевые слова: лазерная плазма, петаваттный лазер, рентгеновское излучение, PIC-расчет.
  1. S.C. Wilks, W.L. Kruer, M. Tabak, A.B. Langdon. Phys. Rev. Lett., 69 ( 9), 1383-1386 (1992). DOI: 10.1103/PhysRevLett.69.1383
  2. A.J. Kemp, F. Fiuza, A. Debayle, T. Johzaki, W.B. Mori, P.K. Patel, Y. Sentoku, L.O. Silva. Nucl. Fusion. 54 ( 5), 054002 (2014). DOI: 10.1088/0029-5515/54/5/054002
  3. K. Yasuike, M.H. Key, S.P. Hatchett, R.A. Snavely, K.B. Wharton. Rev. Sci. Instrum. 72 ( 1), 1236-1240 (2001). DOI: 10.1063/1.1319373
  4. R.B. Stephens, R.A. Snavely, Y. Aglitskiy, F. Amiranoff, C. Andersen, D. Batani, S.D. Baton, T. Cowan, R.R. Freeman, T. Hall, S.P. Hatchett, J.M. Hill, M.H. Key, L.A. King,.J.A. Koch, M. Koenig, A.J. MacKinnon, K.L. Lancaster, E. Martinolli, P. Norreys, E. Perelli-Cippo, M. Rabec Le Gloahec, C. Rousseaux, J.J. Santos, F. Scianitti. Phys. Rev. E --- Stat. Physics, Plasmas, Fluids, Relat. Interdiscip. Top., 69 ( 6), 7 (2004). DOI: 10.1103/PhysRevE.69.066414
  5. C. Courtois, R. Edwards, A. Compant La Fontaine, C. Aedy, M. Barbotin, S. Bazzoli, L. Biddle, D. Brebion, J.L. Bourgade, D. Drew, M. Fox, M. Gardner, J. Gazave, J.M. Lagrange, O. Landoas, L. Le Dain, E. Lefebvre, D. Mastrosimone, N. Pichoff, G. Pien, M. Ramsay, A. Simons, N. Sircombe, C. Stoeckl, K. Thorp. Phys. Plasmas, 18 ( 2), 023101 (2011). DOI: 10.1063/1.3551738
  6. P. Audebert, P. Renaudin, S. Bastiani-Ceccotti, J.-P. Geindre, C. Chenais-Popovics, S. Tzortzakis, V. Nagels-Silvert, R. Shepherd, I. Matsushima, S. Gary, F. Girard, O. Peyrusse, J.-C. Gauthier. Phys. Rev. Lett., 94 ( 2), 025004 (2005). DOI: 10.1103/PhysRevLett.94.025004
  7. L. Lecherbourg, P. Renaudin, S. Bastiani-Ceccotti, J.-P. Geindre, C. Blancard, P. Cosse, G. Faussurier, R. Shepherd, P. Audebert. High Energy Density Phys. 3 ( 1), 175-180 (2007). DOI: 10.1016/j.hedp.2007.02.035
  8. F. Pisani, A. Bernardinello, D. Batani, A. Antonicci, E. Martinolli, M. Koenig, L. Gremillet, F. Amiranoff, S. Baton, J. Davies, T. Hall, D. Scott, P. Norreys, A. Djaoui, C. Rousseaux, P. Fews, H. Bandulet, H. Pepin. Phys. Rev. E, 62 ( 5), R5927-R5930 (2000). DOI: 10.1103/PhysRevE.62.R5927
  9. A.L. Meadowcroft, R.D. Edwards. IEEE Trans. Plasma Sci., 40 ( 8), 1992-2001 (2012). DOI: 10.1109/TPS.2012.2201175
  10. H.-P. Schlenvoigt, K. Haupt, A. Debus, F. Budde, O. Jackel, S. Pfotenhauer, H. Schwoerer, E. Rohwer, J.G. Gallacher, E. Brunetti, R.P. Shanks, S.M. Wiggins, D.A. Jaroszynski. Nat. Phys., 4 ( 2), 130-133 (2008). DOI: 10.1038/nphys811
  11. X. Zhang, T. Tajima, D. Farinella, Y. Shin, G. Mourou, J. Wheeler, P. Taborek, P. Chen, F. Dollar, B. Shen. Phys. Rev. Accel. Beams, 19 ( 10), 101004 2016. DOI: 10.1103/PhysRevAccelBeams.19.101004
  12. F. Mackenroth, A. Di Piazza. Phys. Rev. A, 83 ( 3), 032106 (2011). DOI: 10.1103/PhysRevA.83.032106
  13. A. Di Piazza, K.Z. Hatsagortsyan, C.H. Keitel. Phys. Rev. Lett., 105 ( 22), 220403 (2010). DOI: 10.1103/PhysRevLett.105.220403
  14. D.J. Stark, T. Toncian, A.V. Arefiev. Phys. Rev. Lett., 116 ( 18), 185003 (2016). DOI: 10.1103/PhysRevLett.116.185003
  15. U. Teubner, P. Gibbon. Rev. Mod. Phys., 81 ( 2), 445-479 (2009) DOI: 10.1103/RevModPhys.81.445
  16. T.D. Arber, K. Bennett, C.S. Brady, A. Lawrence-Douglas, M.G. Ramsay, N.J. Sircombe, P. Gillies, R.G. Evans, H. Schmitz, A.R. Bell, C.P. Ridgers. Plasma Phys. Control. Fusion, 57 ( 11), 113001 (2015). DOI: 10.1088/0741-3335/57/11/113001
  17. R.A. Fonseca, S.F. Martins, L.O. Silva, J.W. Tonge, F.S. Tsung, W.B. Mori. Plasma Phys. Control. Fusion, 50 ( 12), 124034 (2008). DOI: 10.1088/0741-3335/50/12/124034
  18. E. Lefebvre, N. Cochet, S. Fritzler, V. Malka, M.-M. Aleonard, J.-F. Chemin, S. Darbon, L. Disdier, J. Faure, A. Fedotoff, O. Landoas, G. Malka, V. Meot, P. Morel, M. Rabec Le Gloahec, A. Rouyer, Ch. Rubbelynck, V. Tikhonchuk, R. Wrobel, P. Audebert, C. Rousseaux. Nucl. Fusion., 43 ( 7), 629-633 (2003). DOI: 10.1088/0029-5515/43/7/317
  19. R. Mishra, P. Leblanc, Y. Sentoku, M.S. Wei, F.N. Beg. Phys. Plasmas., 20 ( 7), 072704 (2013). DOI: 10.1063/1.4812701
  20. F. Wan, C. Lv, M. Jia, H. Sang, B. Xie. Eur. Phys. J. D, 71 ( 9), 236 (2017). DOI: 10.1140/epjd/e2017-70805-7
  21. D. Wu, X. T. He, W. Yu, S. Fritzsche. High Power Laser Sci. Eng., 6, 50 (2018) DOI: 10.1017/hpl.2018.41
  22. A.S. Martynenko, S.A. Pikuz, I.Yu. Skobelev, S.N. Ryazantsev, C.D. Baird, N. Booth, L.N.K. Dohl, P. Durey, A.Ya. Faenov, D. Farley, R. Kodama, K. Lancaster, P. Mc Kenna, C.D. Murphy, C. Spindloe, T.A. Pikuz, N. Woolsey. Matter Radiat. Extrem., 6 ( 1), 014405 (2021). DOI: 10.1063/5.0025646
  23. R. Duclous, J.G. Kirk, A.R. Bell. Plasma Phys. Control. Fusion, 53 ( 1), 015009 (2011). DOI: 10.1088/0741-3335/53/1/015009
  24. N.V. Elkina, A.M. Fedotov, I.Yu. Kostyukov, M.V. Legkov, N.B. Narozhny, E.N. Nerush, H. Ruhl. Phys. Rev. Spec. Top.-Accel. Beams, 14 ( 5), 054401 (2011). DOI: 10.1103/PhysRevSTAB.14.054401
  25. R.R. Pandit Y. Sentoku. Phys. Plasmas, 19 ( 7), 073304 (2012). DOI: 10.1063/1.4739442
  26. J.G. Kirk, A.R. Bell, I. Arka. Plasma Phys. Control. Fusion, 51 ( 8), 085008 (2009). DOI: 10.1088/0741-3335/51/8/085008
  27. A.R. Bell, J.G. Kirk. Phys. Rev. Lett., 101 ( 20), 200403 (2008). DOI: 10.1103/PhysRevLett.101.200403
  28. S. Agostinelli, J. Allison, K. Amako, J. Apostolakis, H. Araujo, P. Arce, M. Asai, D. Axen, S. Banerjee, G. Barrand, F. Behner, L. Bellagamba, J. Boudreau, L. Broglia, A. Brunengo, H. Burkhardt, S. Chauvie, J. Chuma, R. Chytracek, G. Cooperman, G. Cosmo, P. Degtyarenko, A.Dell'Acqua, G. Depaola, D. Dietrich, R. Enami, A. Feliciello, C. Ferguson, H. Fesefeldt, G. Folger, F. Foppiano, A. Forti, S. Garelli, S. Giani, R. Giannitrapani, D. Gibin, J.J. Gomez Cadenas, I. Gonzalez, G. Gracia Abril, G. Greeniaus, W. Greiner, V. Grichine, A. Grossheim, S. Guatelli, P. Gumplinger, R. Hamatsu, K. Hashimoto, H. Hasui, A. Heikkinen, A. Howard, V. Ivanchenko, A. Johnson, F.W. Jones, J. Kallenbach, N. Kanaya, M. Kawabata, Y. Kawabata, M. Kawaguti, S. Kelner, P. Kent, A. Kimura, T. Kodama, R. Kokoulin, M. Kossov, H. Kurashige, E. Lamanna, T. Lampen, V. Lara, V. Lefebure, F. Lei, M. Liendl, W. Lockman, F. Longo, S. Magni, M. Maire, E. Medernach, K. Minamimoto, P. Mora de Freitas, Y. Morita, K. Murakami, M. Nagamatu, R. Nartallo, P. Nieminen, T. Nishimura, K. Ohtsubo, M. Okamura, S. O'Neale, Y. Oohata, K. Paech, J. Perl, A. Pfeiffer, M.G. Pia, F. Ranjard, A. Rybin, S. Sadilov, E. Di Salvo, G. Santin, T. Sasaki, N. Savvas, Y. Sawada, S. Scherer, S. Sei, V. Sirotenko, D. Smith, N. Starkov, H. Stoecker, J. Sulkimo, M. Takahata, S. Tanaka, E. Tcherniaev, E. Safai Tehrani, M. Tropeano, P. Truscott, H. Uno, L. Urban, P. Urban, M. Verderi, A. Walkden, W. Wander, H. Weber, J.P. Wellisch, T. Wenaus, D.C. Williams, D. Wright, T. Yamada, H. Yoshida, D. Zschiesche. Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. A, 506 ( 3), 250-303 (2003). DOI: 10.1016/S0168- 9002(03)01368-8
  29. J. Vyskov cil, O. Klimo, S. Weber. Plasma Phys. Control. Fusion, 60 ( 5), 054013 (2018). DOI: 10.1088/1361-6587/aab4c3
  30. J.H. Hubbel, S.M. Seltzer. NIST Standard Reference Database, 126, (2004). DOI: 10.18434/T4D01F
  31. S.N. Andreev, S.G. Garanin, A.A. Rukhadze, V.P. Tarakanov, B.P. Yakutov. Quantum Electron., 40 ( 4), 355-362 (2010). DOI: 10.1070/QE2010v040n04ABEH014272
  32. B. Martinez, E. D'Humi\`eres, L. Gremillet. Phys. Rev. Res., 2 ( 4), 043341 (2020). DOI: 10.1103/PhysRevResearch.2.043341
  33. M.M. Murnane, H.C. Kapteyn, R.W. Falcone. Phys. Rev. Lett. 62 ( 2), 155-158 (1989). DOI: 10.1103/PhysRevLett.62.155
  34. F.Y. Khattak, O.A.M.B. Percie du Sert, D. Riley, P.S. Foster, E.J. Divall, C.J. Hooker, A.J. Langley, J. Smith, P. Gibbon. Phys. Rev. E, 74 ( 2), 027401 (2006). DOI: 10.1103/PhysRevE.74.027401
  35. P. Audebert, R. Shepherd, K.B. Fournier, O. Peyrusse, D. Price, R. Lee, P. Springer, J.-C. Gauthier, L. Klein. Phys. Rev. Lett., 89 (26), 265001 (2002). DOI: 10.1103/PhysRevLett.89.265001
  36. O.L. Landen, E.M. Campbell, M.D. Perry, in AIP Conference Proceedings, ed. by M. Lapp, W.C. Stwalley, G.A. Kenny-Wallace (Seattle, WA, USA, 1987), vol. 160, pp. 157-162. DOI: 10.1063/1.36716
  37. J. Limpouch, O. Klimo, V. Bina, S. Kawata. Laser Part. Beams, 22 ( 2), 147-156 (2004). DOI: 10.1017/S0263034604222091
  38. М.В. Седов, К.Ю. Платонов, А.А. Андреев. Вестник СПбГУ. Физика и химия, 4 (62), 23-33 (2017). DOI: 10.21638/11701/spbu04.2017.103 [M.V. Sedov, K.Yu. Platonov, A.A. Andreev. Vestnik SPbSU. Physics and Chemistry, 4 (62), 23-33 (2017). DOI: 10.21638/11701/spbu04.2017.103]

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme