Моделиране на плазма, генерирана от източници на ултравиолетово, рентгеново-ултравиолетово и меко рентгеново лъчение с метода на Максуел-Блох

ЛЕКТОР: Dr. Eduardo Oliva, Instituto de Fusión Nuclear, Universidad Politécnica de Madrid, Spain

ВРЕМЕ: 23.08.2017 /СРЯДА/ 17:30

МЯСТО: НОВ БЪЛГАРСКИ УНИВЕРСИТЕТ, ЗАЛА 212, КОРПУС 1

Сред компактните източници на меко рентгеново лъчение, лазерите на такова лъчение, използващи плазма, превъзхождат останалите, тъй като са напълно кохерентни, поляризуеми и скалируеми. Освен това, ако те се управляват от лазери в инфрачервената област с енергии надхвърлящи няколко джаула, те могат да се комбинират с фундаметални снопове или други източници на вторично лъчение (електрони и протони) в експерименти на помпа-сонда, в които трептенето е сведено до минимум. Усилватели, базирани на генерирана плазма, показаха на практика [1,2] напълно кохерентни снопове, които са необходими за свръх-бърза кохерентно снимане.

Моделирането на тези източници е сложен процес, включващ плазмена хидродинамика [3], лазерно взаимодействие с материята, атомна физика в гореща плазма [4], радиационен трансфер [5],  и т.н. , както и различни времеви скали [6] – от фемтосекунди (типично с продължителността на източник на високи хармонични) до наносекунди (разширение на плазмата). В доклада ще бъде показано приложението на формализма за моделирането на ултравиолетови, рентгеново-ултравиолетови и меки рентгенови източници на плазма чрез метода на Максуел-Блох.

[1] Zeitoun, P. et al. A high-intensity highly coherent soft X-ray femtosecond laser seeded by a high harmonic beam. Nature 431, 426–429 (2004).

[2] Wang, Y. et al. Phase-coherent, injection-seeded, table-top soft-X-ray lasers at 18.9 nm and 13.9 nm. Nature Photon. 2, 94–98 (2008).

[3] Oliva, E. et al. Hydrodynamic study of plasma amplifiers for soft-x-ray lasers: A transition in hydrodynamic behavior for plasma columns with widths ranging from 20 μm to 2 mm. Phys. Rev. E 82, 056408 (2010).

[4] Wang, Y. Et al. Gain dynamics in a soft-X-ray laser amplifier perturbed by a strong injected X-ray field. Nature Photon.  8, 381-384 (2014).

[5] Oliva, E. et al. Comparison of natural and forced amplification regimes in plasma-based soft-X-ray lasers seeded by high-order harmonics. Phys. Rev. A 84, 8013811 (2011).

[6] Oliva, E. et al. A proposal for multi-tens of GW fully coherent femtosecond soft X-ray lasers. Nature Photon. 6, 764–767 (2012).

[7] Depresseux, A. Et al. Table-top femtosecond soft X-ray laser by collisional ionization gating. Nature Photon.  9, 817-821 (2015)