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Measurement of $$2l-nl$$' X-ray transitions from $$approx$$1 $$mu$$m Kr clusters irradiated by high-intensity femtosecond laser pulses

フェムト秒レーザーに照射されたKrクラスターからの$$2l-nl$$'遷移X線の観測

Hansen, S. B.*; Fournier, K. B.*; Faenov, A. Y.*; Magunov, A. I.*; Pikuz, T. A.*; Skobelev, I. Y.*; 福田 祐仁; 赤羽 温; 青山 誠; 井上 典洋*; 上田 英樹; 山川 考一

Hansen, S. B.*; Fournier, K. B.*; Faenov, A. Y.*; Magunov, A. I.*; Pikuz, T. A.*; Skobelev, I. Y.*; Fukuda, Yuji; Akahane, Yutaka; Aoyama, Makoto; Inoue, Norihiro*; Ueda, Hideki; Yamakawa, Koichi

原研100TWレーザーを直径約1$$mu$$mのKrクラスターに照射し、Ne-like Krイオンの$$2l-nl$$'遷移に由来するX線スペクトルを測定した。X線スペクトルの入射レーザー光の強度に対する依存性は弱かった。このことは、クラスターの寿命(1-2ps)が、衝突イオン化で生成した多価イオンのイオン化レベルをNe-like Krまでに留めていることを示唆している。 相対論的多配置FACコードに基づいた衝突放射モデルを作成し、実験結果のシミュレーションを行った。その結果、クラスタープラズマの電子密度=10$$^{22}$$cm$$^{-3}$$,温度=数百eV,高速電子含有率=数%という結果が得られた。

X-ray line emission from $$2l-nl$$' transitions in Ne-like Kr and nearby ions has been observed from $$approx$$ 1 $$mu$$m Kr clusters irradiated by fs-scale laser pulses at the JAERI facility in Kyoto, Japan. The dependence of X-ray spectral features and intensity on the incident laser intensity is rather weak, indicating that the 1-2 ps cluster lifetimes limit the number of ions beyond Ne-like Kr that can be produced by collisional ionization. A collisional-radiative model based on the relativistic multiconfigured FAC code has been constructed and used to determine that the cluster plasma has electron densities near 10$$^{22}$$ cm$$^{-3}$$, temperature of a few hundred eV and hot electron fraction of a few percent.

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分野:Physics, Fluids & Plasmas

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