広いスペクトル範囲のさまざまな標的材料のレーザー生産プラズマのソフトX線放射のスペクトル研究

この作業は、パルス期間70 PS、パルスエネルギー1-5J、波長0.53を持つカマートン施設（GPI）の5〜100Åの広いスペクトル範囲のレーザー生産プラズマのソフトX線放射スペクトルの実験的研究に専念しています。7×10^{14} -3.5×10^{15} w/cm^{2}のレーザー強度（パワーフラックス密度）が達成されたミクロン。スペクトログラフが使用されました。これには、基本ギャップが0.25および0.41の構造の期間と比率の透過回折格子がありました。検出は、UV-4 X線写真フィルムと富士TR蛍光イメージングプレートの両方で実行されました。Al、Si、Ti、Cu、Ta、およびWの固体サンプルをターゲットとして使用しました。さまざまな電子温度に対応する血漿のイオン化状態が計算されたため、これらの計算結果と実験的に得られたスペクトルと比較することにより、電子温度を推定することができました。レーザーパルスエネルギーとターゲット材料に依存する推定電子温度は、範囲100-450EV内で変化しました。そのような比較によって得られた温度推定の正しさを検証するために、プラズマ放射の数値シミュレーションは、Prismspectコンピュータープログラムの使用によって実行されました。このシミュレーションの結果は、実験的に取得されたスペクトルのベースに関する推定とよく一致していることがわかりました。これらのスペクトルの分析は、タンタル、タングステン、またはチタンのターゲットが、「水ウィンドウ」スペクトル範囲（23〜444Å）の放射源としてレーザー生産プラズマを使用するためのテスト済みの候補の中で最高の候補であることを示しました。生物学と医学。

The work is devoted to experimental study of soft x-ray radiation spectra of laser-produced plasma in a wide spectral range of 5-100Å at the Kamerton facility (GPI) with pulse duration 70 ps, pulse energy 1-5J, and wavelength 0.53 microns at which the laser intensity (power flux density) of 7×10^{14}-3.5×10^{15}W/cm^{2} was achieved. A spectrograph was used, which had transmission diffraction gratings with a ratio of the elementary gap to the period of the structure of 0.25 and 0.41. Detection was performed on both UV-4 x-ray photo film and Fuji TR fluorescent imaging plate. Solid samples from Al, Si, Ti, Cu, Ta, and W were used as targets. The ionization states of the plasma corresponding to various electron temperatures were calculated, which made it possible to estimate the electron temperature by comparison of these calculation results with the experimentally obtained spectra. The estimated electron temperature, which depends on the laser pulse energy and the target material, varied within the range 100-450eV. To verify the correctness of the temperature estimations obtained by such comparison a numerical simulation of plasma radiation was carried out by the use of prismspect computer program. It was found that the results of this simulation are in good agreement with estimations on the base of experimentally obtained spectra. The analysis of these spectra showed that tantalum, tungsten, or titanium targets are the best candidates among the tested ones for the use of laser-produced plasma as a radiation source in the "water window" spectral range (23-44Å) for applications in biology and medicine.