ФОРМИРОВАНИЕ БЫСТРЫХ МНОГОЗАРЯДНЫХ ТЯЖЕЛЫХ ИОНОВ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ СВЕРХИНТЕНСИВНОГО ФЕМТОСЕКУНДНОГО ЛАЗЕРНОГО ИМПУЛЬСА НА ОЧИЩЕННУЮ ПОВЕРХНОСТЬ МИШЕНИ
Волков Р.В., Гордиенко В.М., Лачко И.М., Русанов А.А., Савельев А.Б., Урюпина Д.С.

Поступила в редакцию: 16 Февраля 2006

PACS: 52.38.Kd, 52.50.Jm

DJVU (219.6K)

PDF (608.5K)

Обнаружено, что при воздействии фемтосекундного лазерного излучения интенсивностью свыше 10¹⁶ Вт/см² на твердотельную вольфрамовую мишень, очищенную от поверхностного слоя углеводородных и окисных соединений, средний заряд ионов вольфрама достигает 22+, а максимальный 29+. При этом максимальная энергия таких ионов приближается к 1 МэВ. Соответствующие значения, полученные на неочищенной мишени при тех же параметрах лазерного импульса, составляют 3+, 5+ и 150 кэВ. Результаты численного моделирования показывают, что столь высокий максимальный заряд ионов может достигаться благодаря появлению на резкой границе плазма-вакуум электростатического амбиполярного поля. Основным механизмом ионизации ионов с максимальными зарядами является, по-видимому, ударная ионизация в присутствии внешнего квазистатического поля. Кроме того, существенную роль может играть и прямая надпороговая ионизация этим полем. Показано также, что в условиях чистой мишени тяжелые ионы эффективно ускоряются горячими электронами. Это приводит к формированию ионов с высокой энергией. Детально проанализировано влияние рекомбинации на заряд регистрируемых ионов.