Published June 2004 | Version v1
Journal article

Evolution of microdrop under action of laser impulse

  • 1. Moskovskij Fiziko-Tekhnicheskij Inst., Dolgoprudnyj (Russian Federation)
  • 2. Rossijskij Nauchnyj Tsentr Kurchatovskij Inst., Moscow (Russian Federation)
  • 3. Vserossijskij Nauchno-Issledovatel'skij Inst. Fiziko-Tekhnicheskikh i Radiotekhnicheskikh Izmerenij, Mendeleevo (Russian Federation)
  • 4. Yaponskij Issledovatel'skij Inst. Atomnoj Ehnergii, Kioto (Japan)

Description

The interaction of the superpower ultrashort laser pulse with the giant clusters (microdrops), containing 109-1010 atoms and having the dimensions, comparable with the laser wave length, is considered. The model of the microdrop plasma evolution under the laser pulse effect is created with an account of the microdrop target specificity and the processes after its completion, are considered. It is theoretically shown that the formed plasma is overheated and its temperature is approximately equal to the ion ionization potential with the specific charge, whereby the microdrop target plasma parameters are not sensitive to the laser pulse form and duration. The theoretical conclusions are confirmed by the X-ray spectral studies, carried out by the 100-terawatt titanium-sapphire laser system in the JAERF (Kyoto, Japan) through irradiating the krypton and xenon microdrops by the laser pulses of 30 up to 500 photosecond duration and intensity of 6·1010 up to 2·1019 W/cm2

Abstract (Russian)

Рассмотрено взаимодействие сверхмощного ультракороткого лазерного импульса с гигантскими кластерами (микрокаплями), содержащими 109-1010 атомов и имеющими размер, сравнимый с длиной волны лазера. Сучетом специфики микрокапельной мишени создана модель эволюции микрокапельной плазмы под действием мощного лазерного импульса и рассмотрены процессы, происходящие после его окончания. Теоретически показано, что формируемая плазма является перегретой, ее температура примерно равна потенциалу ионизации иона с характерным зарядом, причем параметры плазмы микрокапельной мишени не чувствительны к форме и длительности лазерного импульса. Теоретические выводы подтверждены экспериментальными рентгеноспектралльными исследованиями, проведенными с помощью 100-тераватной титан-сапфировой лазерной системы в JAERF (Киото, Япония) при облучении микрокапель криптона и ксенона лазерными импульсями длительности от 30 до 500 фс и интенсивности от 6·1016 2·1019 Вт/см2

Additional details

Additional titles

Original title (Russian)
Ehvolyutsiya mikrokapli pod vozdejstviem lazernogo impul'sa

Publishing Information

Journal Title
Zhurnal Ehksperimental'noj i Teoreticheskoj Fiziki
Journal Volume
125
Journal Issue
6
Journal Page Range
p. 1283-1294
ISSN
0044-4510
CODEN
ZETFA7

INIS

Country of Publication
Russian Federation
Country of Input or Organization
Russian Federation
INIS RN
36084584
Subject category
S74: ATOMIC AND MOLECULAR PHYSICS;
Descriptors DEI
ATOMS; DROPLET MODEL; DROPLETS; IONIZATION POTENTIAL; KRYPTON; LASER RADIATION; LASER-PRODUCED PLASMA; X-RAY SPECTRA; XENON
Descriptors DEC
ELECTROMAGNETIC RADIATION; ELEMENTS; FLUIDS; GASES; MATHEMATICAL MODELS; NONMETALS; NUCLEAR MODELS; PARTICLES; PLASMA; RADIATIONS; RARE GASES; SPECTRA

Optional Information

Notes
37 refs., 7 figs., 2 tabs.