基于光场感生电离类镍氪31.7nm+X射线激光理论与实验研究.pdfVIP

基于光场感生电离类镍氪31．7nmx射线激光理论和实验研究 陈建新夏元钦陈德应王骐 (哈尔滨工业大学光电子技术研究所) 一引言 基于OFI的复合机制和电子碰撞机制是近年来被认为很有希望 实现台上x射线激光的新的泵浦机制。这两种机制是由加拿大的 OFI的电子碰撞激发机制X射线激光理论计算的结果之后，该研 Xe41．8rim 究小组于1995年成功地获得了Pd．1ike 4d95d1So． 碰撞激发机制的类镍氪(Kr IX)系统31．7nm的X射线激光的理论 模拟和实验研究。 二类镍氪x射线激光的理论模拟 2．1类镍氪系统电离速率随激光强度的变化曲线 图1中给出了利用ADK模型计算出的鼬I至心Ⅸ的圆偏振 光场电离速率随激光强度的变化曲线。 一．-s一口le匮Sn乾一S一 图l用ADK模型计算出的KrI至☆Ⅸ的电离率随激光强度的变化曲线 ADK-model-ealculatedionizationofKrKr Fig．1 rate Ito IX∞thefunctionoflaser intensity 2．2类镍氪系统电子能量分布计算 用四阶龙格一库塔法或吉尔法可得到每一时刻的各组分相对集 105fs时，计算出的妇的中性原子和前八个电荷态相对集居数随 时间的变化曲线。从图．中可见，随着激光强度逐渐增大，最后达 到峰值光强，各阶电荷态依次出现，同时在峰值光强为3．5× 1016w／cm2的情况下，电荷态KrIX的相对集居数从小于l逐渐增 大到1，并最终成为等离子体中唯一的成分。 Im LTsJ 图2KrI至l(rⅨ相对集居数随时间演变． Calculatedtime relative neutralatomandthefirst Fig．2 evolutionofthe dependentpopulation in CuTve ion revealstheevolution field eightstagesKr,dashed intensity． ofoptical xl 入射激光波长为800hm，初始粒子数密度为l0cm3时，产生 类镍氪(1矗ix)等离子体的初始电子能量分布。由图3可以看到， 类镍氪等离子体的初始电子能量分布有八个显著的峰，这八个峰分 别对应于电离产生的八个电子，八个峰对应的电子能量分别为： 16．56eV、43．85eV、106．09eV、187．64eV、319．26eV、491．84eV、 1276．27eV和1737．67eV。 E1ectmn energy佃v) 图3峰值光强为3．5xlO“W／cm2时l(rⅨ等离子体中初始电子能量分布 CalculatedelectrondistributioninKrIX Fig．3 energy plas