X-ray radiation of clusters irradiated by ultrafast, high-intensity laser pulses

超高速・高強度レーザー照射によるクラスターからのX線発生

福田 祐仁; 赤羽 温; 青山 誠; 井上 典洋*; 上田 英樹; 岸本 泰明; 山川 考一; Faenov, A. Y.*; Magunov, A. I.*; Pikuz, T. A.*; Skobelev, I. Y.*; Abdallah, J. Jr.*; Csanak, G.*; Boldarev, A. S.*; Gasilov, V. A.*

Fukuda, Yuji; Akahane, Yutaka; Aoyama, Makoto; Inoue, Norihiro*; Ueda, Hideki; Kishimoto, Yasuaki; Yamakawa, Koichi; Faenov, A. Y.*; Magunov, A. I.*; Pikuz, T. A.*; Skobelev, I. Y.*; Abdallah, J. Jr.*; Csanak, G.*; Boldarev, A. S.*; Gasilov, V. A.*

10W/cmを超える強レーザー場中における希ガスクラスターからのX線発生に関する研究を行った。本研究では、レーザープレパルスによるクラスターの破壊を抑制するため、ポッケルスセルを用いてプレパルスを除去し、さらに、特殊ノズルを用いてマイクロメーターサイズの巨大クラスターを発生させた。また、時間依存Bolzmann-KineticモデルによるX線スペクトルのシミュレーションを行い、実験結果を定量的に再現することに成功した。

High resolution X-ray emission spectra of plasma created by laser irradiation of rare-gas (Ar, Kr, Xe) clusters have been measured at laser intensities over 10 W/cm and 30-fs pulse duration. To make these measurements possible, in addition to the effort to decrease a prepulse intensity using Pockels cell switches, micron-size clusters were produced using a specially designed conical nozzle. The Boltzmann equation and a detailed collisional radiative model are solved simultaneously as a function of time to model the time integrated X-ray spectra of the transient plasma. The results are quantitatively in good agreement with the experimentally observed X-ray emission spectra of Ar clusters.