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Observation and modeling of high resolution spectral features of the inner-shell X-ray emission produced by 10$$^{-10}$$ contrast femtosecond-pulse laser irradiation of argon clusters

10$$^{-10}$$コントラスト比フェムト秒レーザーパルス照射されたアルゴンクラスターからの内殼X線発生とその発生機構モデリング

Colgan, J.*; Abdallah, J. Jr.*; Faenov, A. Ya.*; Pikuz, T. A.*; Skobelev, I. Yu.*; 福田 祐仁; 林 由紀雄; Pirozhkov, A. S.; 川瀬 啓悟*; 下村 拓也; 桐山 博光; 加藤 義章*; Bulanov, S. V.; 神門 正城

Colgan, J.*; Abdallah, J. Jr.*; Faenov, A. Ya.*; Pikuz, T. A.*; Skobelev, I. Yu.*; Fukuda, Yuji; Hayashi, Yukio; Pirozhkov, A. S.; Kawase, Keigo*; Shimomura, Takuya; Kiriyama, Hiromitsu; Kato, Yoshiaki*; Bulanov, S. V.; Kando, Masaki

巨大アルゴンクラスターに超高コントラスト比の極短パルスレーザー照射した場合における、特異的な内殼X線発生について研究を行った。観測されたX線のほぼすべての特性は、非常に厳密な原子モデルを取り込んだキネティックモデル計算によって再現された。すなわち、ほぼ中性状態のアルゴン原子からHe様アルゴンイオンまでの多様なイオン化状態を含むプラズマからX線放射がなされたことを示唆している。ほぼ中性のアルゴン原子からのX線放射は、これまでの中程度のコントラスト比のレーザーを用いた実験では観測されておらず、今回の実験で用いたレーザーのコントラスト比が非常に高かったことを反映している。

A study is made of the ultra-short laser pulse irradiation of Ar cluster targets. Experiments have been performed with large cluster sizes and using very high laser contrasts, which have allowed clear and unambiguous observation of exotic inner-shell transitions in near-neutral Ar ions. The interaction of the main laser pulse with the unperturbed target is a necessary requirement for observing these lines. Our measurements are supported by kinetics calculations in which a very detailed atomic model is used. The calculations predict all of the spectral features found experimentally, and support the notion that the X-ray emission arises from many ion stages of the Ar plasma, from near-neutral through He-like ions, and from a range of plasma temperatures and densities.

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パーセンタイル:22.43

分野:Physics, Fluids & Plasmas

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