Взаимодействие мощного лазерного излучения с малоплотными полимерными аэрогелями

Рассмотрено взаимодействие субнаносекундных мощных лазерных импульсов с мишенями из малоплотного полимера триацетата целлюлозы. Лазерная установка на Nd-стекле обеспечивала интенсивность в фокальном пятне свыше 10¹⁴ Вт/см². Исследованы поглощение лазерного излучения, конверсия его энергии в энергию рентгеновского излучения, спектры эмитируемых ионов, пропускание лазерного излучения сквозь мишень и плазму, а также объемный нагрев вещества мишени. Экспериментально установлено, что эффективность конверсии энергии лазерного излучения в энергию рентгеновского излучения с энергией квантов в единицы килоэлектронвольт снижается с ростом плотности вещества мишеней. Эта эффективность уменьшалась в два раза при использовании мишеней с плотностью 10 мг/см³ по сравнению с мишенями с плотностью 2 мг/см³. Длительность и амплитуда лазерного импульса, прошедшего сквозь мишень, уменьшаются с увеличением линейной плотности мишени (произведение плотности вещества мишени на ее толщину). С помощью ионных коллекторов, размещенных под разными углами к направлению распространения лазерного пучка, а также масс-спектрометра Томсона высокого разрешения получены спектры ионов из плазмы малоплотных мишеней. Установлено, что ионный поток и энергия ионов возрастают при увеличении плотности вещества мишени. Увеличение интенсивности лазерного излучения сдвигает максимум энергетического спектра ионов в сторону бóльших энергий.