Альфа-спектрометрия и фрактальный анализ микроизображений поверхности для характеризации пористых материалов, применяемых при изготовлении мишеней для экспериментов с лазерной плазмой
Аннотация:
Приведены результаты применения метода альфа-спектрометрии для определения характеристик пористых сред, используемых в мишенях для экспериментов с лазерной плазмой. Показано, что по энергетическому спектру альфа-частиц после прохождения их через пористые образцы можно найти распределение траекторий по их длине в остове пен. Описана процедура получения такого распределения, исключающая его уширение вследствие статистического характера взаимодействия альфа-частиц с атомной структурой (страгглинг) и аппаратные эффекты. Проведён фрактальный анализ микроизображений поверхности тех же пористых образцов, которые изучались методом альфа- спектрометрии. Получены фрактальная размерность и распределение количества зёрен остова по их размерам. По этому распределению построено распределение суммарной толщины остова вдоль выбранного направления. Оно примерно совпадает с крылом распределения траекторий альфа-частиц по длине пути, соответствующим бóльшим длинам пути. Сделан вывод о том, что совместное использование метода альфа-спектрометрии и фрактального анализа изображений даст возможность судить о распределении зёрен остова (или пор) по размеру. Полученные результаты можно использовать как исходные данные при теоретическом рассмотрении распространения лазерного и рентгеновского излучений в конкретных пористых образцах.
Ключевые слова:мишени для исследования лазерной плазмы, пористые материалы, альфа-спектрометрия, фрактальный анализ поверхности.
PACS:52.50.Jm, 52.57.Bc, 61.43.Hv
Поступила в редакцию: 14.07.2014 Исправленный вариант: 05.09.2014