Экспериментальные возможности лазерной Ti : сапфир – KrF-системы ГАРПУН-МТВ для исследования взаимодействия субпикосекундных УФ импульсов излучения с мишенями

На гибридной лазерной Ti : сапфир – KrF-системе ГАРПУН-МТВ выполнены первые эксперименты по взаимодействию УФ УКИ субпикосекундной длительности с твердыми и структурированными малоплотными мишенями из углеродных нанотрубок при пиковых интенсивностях ~10¹⁶ Вт/см² в пятне фокусировки размером ~70 мкм. Методом рентгеновских ослабителей измерена электронная температура плазмы, составившая ~850 эВ. В экспериментах применялась оптимальная двухпроходная схема прямого усиления УКИ в каскадах KrF-усилителей с подавлением множественной филаментации лазерного пучка в ячейке с ксеноном. Наибольшая энергия на мишени составляла 0.25 Дж при контрасте УКИ по отношению к усиленному спонтанному излучению ~3 × 10¹⁰ по интенсивности и ~3 × 10⁵ по плотности энергии. Использование ксенона с отрицательным нелинейным показателем преломления вследствие двухфотонного резонанса в УФ диапазоне позволило выровнять распределение плотности энергии излучения по сечению пучка и уменьшить его расходимость до 0.14 мрад (по уровню 0.1 от максимальной интенсивности). Ожидается, что уменьшение длительности УКИ при усилении отрицательно чирпированных импульсов и подавлении филаментации, а также уменьшение размеров пятна фокусировки на мишени за счет применения параболической короткофокусной оптики позволят на один-два порядка увеличить интенсивность излучения на мишени.