Возбуждение низкоэнергетических ядерных состояний в лазерной плазме и получение инверсии на ядерных переходах
Диссертация
При облучении мишени лазерным импульсом нерелятивистской интенсивности образуется плазма с близкой к твердотельной плотностью электронов и ионов, и температурой электронов до 1 кэВ. Одновременно в такой плазме формируется и горячая электронная компонента, с энергией электронов, приближенно пропорциональной интенсивности лазерного излучения, и достигающей 10−20 килоэлектронвольт при интенсивности… Читать ещё >
Список литературы
- Мощные пико- и фемтосекундные лазерные системы- вещество в сверхсильных световых полях, под ред. С. А. Ахманова. //Итоги науки и техники, серия современные проблемы лазерной физики, т.4. М.: ВИНИТИ, 1991, 242 с.
- Б.Лютер-Девис, Е. Г. Гамалий, Я. Ванг, А. В. Роде, В. Т. Тихончук. Вещество в сверхсильном лазерном поле. //Квантовая электроника, 1992, т. 19, № 4, с. 317 328.
- Боровский А.В., Галкин A.JI. Лазерная физика: рентгеновские лазеры, сверхкороткие импульсы, мощные лазерные системы. М.: ИздАТ, 1996, 496 с.
- Romanovsky M.Yu. Nuclear Excitation And Decay at the Superstrong Laser Field. //Laser Physics, 1998, vol. 8, N. 1, p. 107−115.
- Андреев A.B., Волков P.В., Гордиенко B.M., Михеев П. М., Савельев А. Б. К901возможности возбуждения низколежащего уровня изомера Hg в высокотемпературной фемтосекундной плазме. //Известия РАН, серия физическая, 1998, т. 62, № 2, с. 254−260.
- Андреев А.В., Гордиенко В. М., Дыхне A.M., Савельев А. Б., Ткаля Е. В. Возбуждение ядер в горячей плотной плазме. К возможности исследований с 201Hg. //Письма в ЖЭТФ, 1997, т. 66, вып. 5, с. 312−316.
- Арутюнян Р.В., Болыпов Л. А., Стрижов В. Ф., Ткаля А. В. Взаимодействие интенсивного лазерного излучения с веществом: возбуждение атомных ядер в горячей лазерной плазме, распад изомерных ядер в интенсивном внешнем поле. М.: ЦНИИатоминформ, 1989, 92 с.
- Андреев А.В., Волков Г. В., Гордиенко В. М., Михеев П. М., Савельев А. Б., Ткаля Е. В., Чутко О. В., Шашков О. А. Возбуждение ядер тантала-181 в высокотемпературной фемтосекундной лазерной плазме. //Письма в ЖЭТФ, 1999, т. 69, № 5, с.343−348.
- Е.Г. Гамалий, В. Т. Тихончук. О воздействии мощных ультракоротких импульсов света на вещество. //Письма в ЖЭТФ, 1988, т. 48, № 8, с. 413−415.
- Н. М. Milcgberg & R. R. Freeman. Light absorption in ultrashort scale length plasmas. //Journal of Optical Society of America B, 1989, vol.6, N. 7, p. 1351−1355.
- R.M. More, Z. Zinamon, K.H. Warren, R. Falcone, and M. Murnane. // Journal de Physique, 1988, vol. 49, C7, pp. 43−51.
- P. Mulser, S. Pfalzner, and F. Cornolti. Laser Interactions with Matter, ed. G. Velarde. Singapore: World Scientific, 1989, pp. 142−145.
- M. Бори, Э. Вольф. Основы оптики. М.: Наука, 1973, 719 с.
- R. Pfalzner. //Journal of Applied Physics В, 1991, vol. 53, pp. 203−206.
- R.M. More, K.H. Warren, D.A. Young, and G.B. Zimmerman. A new quotidian equations of state (QEOS) for hot dense matter. //The Physics of Fluids, 1988, vol. 31, N. 10, pp. 3059−3078.
- J. Edwards and S.J. Rose. Ionization timescales in hot dense plasma. //Journal of Physics B, 1993, vol. 26, N. 16, pp. L523-L527.
- S. Pfalzner. Field ionization in dense plasmas. //Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics, 1992, vol. 25, N. 21, pp. L545-L549.
- Я.Б. Зельдович, Ю. П. Райзер. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. М.: Физматгиз, 1963, 632 с.
- Y.T. Lee and R.M. More. An electron conductivity model for dense plasmas. //The Physics of Fluids, 1984, vol.27, N. 5, pp. 1273−1286.
- W. Rozmus and W.T. Tikhonchuk. Skin effect and interaction of short laser pulses with dense plasmas. //Physical Review A, 1990, vol. 42, N. 12, pp. 7401−7412.
- G.Y. Pert. Inverse bremsstrahlung in strong radiation field at low temperatures. //Physical Review E, 1995, vol. 51, N. 5-B, pp. 4779−4789.
- M. Chaker, J.C. Kieffer, J.P. Matte, H. Pepin, P. Audebert, P. Maine, D. Strickland, P. Bado, and G. Mourou. Interaction of 1 psec laser pulse with solid matter. //Physics of Fluids B: Plasma Physics, 1991, vol. 3, N. 1, pp. 167−175.
- D.D. Meyerhofer, H. Chen, J. A. Delettrez, B. Soom, S. Uchida, and B. Yaakobi. Resonance absorption in high-intensity contrast, picosecond laser-plasma interactions. Physics of Fluids B, 1993, vol. 5, N. 7, pp. 2584−2588.
- B.JI Гинзбург. Распространение электромагнитных волн в плазме. М.: Наука, 1967, 683 с.
- W.L. Kruer. The physics of laser plasma interactions. New-York: Addison-Wisley, 1988, 182 p.
- S.C. Rae and K. Burnett. Reflectivity of steep-gradient plasmas in intense subpicosecond laser pulses. //Physical Review A, 1991, vol. 44, N. 6, pp. 3835−3840.
- D.W. Forslund, J.M.Kindel, Kennett Lee, E.L. Lindman, and R.L. Morse. Theory and simulation of resonant absorption in a hot plasma. //Physical Review A, 1975, vol. 11, N. 2, pp. 679−683.
- C.K Birdsall and B.A. Langdon. Plasma physics via computer simulation. New-York, McGraw-Hill, 1985, 479 p.
- K. Estabrook and W. L. Kruer. Properties of Resonantly Heated Electron Distributions. //Physical Review Letters, 1978, vol. 40, N. 1, pp. 42−45.
- K. G. Estabrook, E. J. Valeo, and W. L. Kruer. Two-dimensional relativistic simulations of resonance absorption. //Physics of Fluids, 1975, vol. 18, N. 9, pp. 1151−1159.
- D. W. Forslund, J. M. Kindel, and K. Lee. Theory of Hot-Electron Spectra at High Laser Intensity. //Physical Review Letters, 1977, vol. 39, N. 5, pp. 284−288.
- J. C. Adam and A. Heron. Parametric instabilities in resonant absorption. //Physics of Fluids, 1988, vol. 31, N. 9, pp. 2602−2614.
- F. Brunei. Not-so-resonant, resonant absorption. //Physical Review Letters, 1987, vol. 59, N. l, pp. 52−55.
- G. Bonnaund, P. Gibbon, G. Kindel, and E. Williams. //Laser and Particle Beams, 1991, vol. 9, N. 3, pp.339−354.
- K. Estabrook and W. L. Kruer. Resonant absorption in a very steep density gradients. Technical Report: Lawrence Livermore National Laboratory, 1986, 24 p.
- F. Brunei. Anomalous absorption of high intensity subpicosecond laser pulses. //Physics of Fluids, 1988, vol. 31, N. 9, pp. 2714−2719.
- P. Gibbon A. R. Bell. Collisionless absorption in sharp-edged plasmas. // Physical Review Letters, 1992, vol. 68, N. 10, pp. 1535−1538.
- A.A. Андреев, И. Лимпоух и А. Н. Семахин. Поглощение энергии короткого лазерного импульса при наклонном падении на сильнонеоднородную плазму. //Известия Академии наук, серия физическая, 1994, том 58, № 6, с. 167−174.
- P. Gibbon. Efficient production of fast electrons from femtosecond laser interaction with solid targets. //Physical Review Letters, 1994, vol. 73, N. 5, pp. 664 667.
- J. Denavit. Absorption of high-intensity subpicosecond lasers on solid density targets. //Physical Review Letters, 1992, vol. 69, N. 21, pp. 3052−3055.
- Л.Д. Ландау, Е. М. Лифшиц. Теоретическая физика, т.8, Электродинамика сплошных сред. М. «Наука» 1982, 620 с.
- Е. S. Weibel. Anomalous skin-effect in a plasma. //Physics of Fluids, 1967, vol. 10, N. 4, pp. 741−748.
- A.A. Андреев, Е. Г. Гамалий, B.H. Новиков, А. Н. Семахин, В. Т. Тихончук. Нагрев плотной плазмы ультракоротким лазерным импульсом. //ЖЭТФ, 1992, том 101, № 9 с. 1808−1826.
- E.G. Gamaliy. //Laser and Particle Beams, 1994, vol. 12, N. 2, pp. 185−208.
- J. P. Matte and K. Aguenaou. Numerical studies of the anomalous skin effect. //Physical Review A, 1992, vol. 45, N. 4, pp. 2558−2566.
- H. Ruhl and P. Mulser. Relativistic Vlasov simulation of intense fs laser pulse-matter interaction. // Physics Letters A, 1995, vol. 205, N. 5, pp. 388−392.
- M.A. Либерман, Б. Э. Мейерович. Теория высокочастотного контрагированного разряда в идеальном газе с учетом нагрева электронов. //ЖЭТФ, 1976, т. 70, № 3, с. 908−920.
- Е.Г. Гамалий, А. Е. Киселев, В. Т. Тихончук. Нагрев плазмы ультракоротким импульсом света. Препринт ФИАН № 22. М.: ФИАН, 1986,29 с.
- Ф.В. Бункин, М. В. Федоров. Тормозной эффект в сильном поле излучения. //ЖЭТФ, 1965, т.48, вып. 5, с.1215−1221.
- B.N. Chuchkov, S.A. Shumsky, S.A. Uryupin, Nonstationary Electron Distribution Function In a Laser Field. //Phys. Rev. A, 1992, vol.45, N. 10, p.7475−7479.
- Романовский М.Ю. Многочастичные и коллективные процессы при взаимодействии сильного лазерного поля с плазмой. Диссертация на соискание ученой степени д.ф.-м.н. М.: РАН, институт общей физики, 1998, 289 с.
- Murnane М., Kapteyn Н., Rosen М., Falcone R. Ultrashort X-ray Pulses From Laser-Produced Plasmas. //Science, 1991, vol. 251, N. 4993, p. 531−537.
- P Gibbon and E Forster. Short-pulse laser plasma interactions. //Plasma physics and controlled fusion, 1996, vol. 38, N. 6, pp. 769−793.
- Ю.П. Райзер. Физика газового разряда. -М.: Наука, 1992, 536 с. 55. 30. Берестецкий В. Б., Лифшиц В. М., Питаевский Л. П. Квантовая электродинамика. -М.: Наука, 1989, с.439−447.
- М. М. Murnane, Н. С. Kapteyn, and R. W. Falcone. High-Density Plasmas Produced by Ultrafast Laser Pulses. //Physical Review Letters, 1989, vol. 62, N. 2, pp. 155−158.
- S. E. Harris and J. D. Kmetec. Mixed-Species Targets for Femtosecond-Time-Scale X-Ray Generation. //Physical Review Letters, 1988, vol. 61, N. 1, pp. 62−65.
- S. Suckewer, С. H. Skinner, H. Milchberg, C. Keane, and D. Voo. Amplification of stimulated soft x-ray emission in a confined plasma column. //Physical Review Letters, 1985, vol. 55, N. 1, pp. 1753−1756.
- J. F. Seely, С. M. Brown, U. Feldman, M. Richardson, B. Yaakobi, and W. E. Behring. Evidence for gain on the С VI 182 A transition in a radiation-cooled selenium/Formvar plasma. //Optics Communications, 1985, vol. 54, N. 5, pp. 289 294.
- B. Bezzerides, R. D. Jones, and D. W. Forslund. Plasma Mechanism for Ultraviolet Harmonic Radiation Due to Intense C02 Light. //Physical Review Letters, 1982, vol. 49, N. 3, pp. 202−205.
- Celso Grebogi, Vipin K. Tripathi, and Hsing-Hen Chen. Harmonic generation of radiation in a steep density profile. //Physics of Fluids, 1983, vol. 26, N. 7, pp. 19 041 908.
- R. L. Carman, D. W. Forslund, and J. M. Kindel. Visible Harmonic Emission as a Way of Measuring Profile Steepening. //Physical Review Letters, 1981, vol. 46, N. 1, pp. 29−32.
- R. L. Carman, С. K. Rhodes, and R. F. Benjamin. Observation of harmonics in the visible and ultraviolet created in C02-laser-produced plasmas. //Physical Review A, 1981, vol. 24, N. 5, pp. 2649−2663.
- Paul Gibbon. Harmonic Generation by Femtosecond Laser-Solid Interaction: A Coherent «Water-Window» Light Source? //Physical Review Letters, 1996, vol. 76, N. l, pp. 50−53.
- P. A. Norreys, M. Zepf, S. Moustaizis, A. P. Fews, J. Zhang, P. Lee, M. Bakarezos, C. N. Danson, A. Dyson, P. Gibbon, P. Loukakos, D. Neely, F. N. Walsh,
- J. S. Wark, and A. E. Dangor. Efficient Extreme UV Harmonics Generated from Picosecond Laser Pulse Interactions with Solid Targets. //Physical Review Letters, 1996, vol. 76, N. 11, pp. 1832−1835.
- S. Kohlweyer, G. D. Tsakiris, C. -G. Wahlstrom, C. Tillman and I. Mercer. Harmonic generation from solid-vacuum interface irradiated at high laser intensities. //Optics Communications, 1995, vol. 117, N. 5, pp. 431−438.
- D. von der Linde, T. Engers, and G. Jenke. Generation of high-order harmonics from solid surfaces by intense femtosecond laser pulses. //Physical Review A, 1995, vol. 52, N. 1, pp. R25-R27.
- D. Kiihlke, U. Herpers, and D. von der Linde. Soft x-ray emission from subpicosecond laser-produced plasmas. //Applied Physics Letters, 1987, vol. 50, N. 25, pp. 1773−1846.
- D. G. Stearns, 0. L. Landen, E. M. Campbell, and J. H. Scofield. Generation of ultrashort x-ray pulses. //Physical Review A, 1988, vol. 37, N. 6, pp. 1684−1890.
- U. Teubner, C. Wiilker, W. Theobald, and E. Forster. X-ray spectra from high-intensity subpicosecond laser produced plasmas. //Physics of Plasmas, 1995, vol. 2, N. 3, pp. 972−981.
- H. M. Milchberg, I. Lyubomirsky, and C. G. Durfee, III. Factors controlling the x-ray pulse emission from an intense femtosecond laser-heated solid. //Physical Review Letters, 1991, vol. 67, N. 19, pp. 2654−2657.
- J. D. Kmetec, C. L. Gordon, III, J. J. Macklin, В. E. Lemoff, G. S. Brown, and S. E. Harris. MeV x-ray generation with a femtosecond laser. //Physical Review Letters, 1992, vol. 68, N. 10, pp. 1527−1530.
- M. Schniirer, М. P. Kalashnikov, P. V. Nickles, Th. Schlegel, and W. Sandner. Hard x-ray emission from intense short pulse laser plasmas. //Physics of Plasmas, 1995, vol. 2, N. 8, pp. 3106−3110.
- B. Soom, H. Chen, Y. Fisher, and D. D. Meyerhofer. Strong Ka emission in picosecond laser-plasma interactions. //Journal of Applied Physics, 1993, vol. 74, N. 9, pp. 5372−5377.
- A. Rousse, P. Audebert, J. P. Geindre, F. Fallies, and J. C. Gauthier. Efficient К alpha x-ray source from femtosecond laser-produced plasmas. //Physical Review E, 1994, vol. 50, N. 3, pp. 2200−2207.
- J. D. Hares, J. D. Kilkenny, M. H. Key and J. G. Lunney. Measurement of Fast-Electron Energy Spectra and Preheating in Laser-Irradiated Targets. // Physical Review Letters, 1979, vol. 42, N. 18, pp. 1216−1219.
- Izawa Y., Yamanaka C. Production of 235U By Nuclear Excitation By Electron Transition. //Phys.Lett., 1979, vol. 88B, N 1−2, p. 59−61.
- Otozai К., Arakawa R., Morita М. Experimental Evidence For Nuclear Excitation189
- By Electron Transition In Os. //Progress Of Theor.Phys., 1973, vol. 50, N. 5, p. 1771−1773.
- Morita M. Nuclear Excitation By Electron Transition. //Progress Of Theor.Phys., 1973, vol. 49, N. 5, p. 1574−1586.
- Гольданский В.И., НамиотВ.А. О возбуждении изомерных ядерных уровней в нагретой плазме по механизму обратной внутренней электронной конверсии. //Письма в ЖЭТФ, 1976, т. 23, вып. 9, с. 495−497.
- Goldanskii V.I., Namiot V.A. On The Excitation Of Isomeric Nuclear Levels By Laser Radiation Through Inverse Internal Electron Conversion. //Phys.Lett., 1976, vol. 62B, N. 4, p. 393−394.
- Гольданский В.И., Намиот В. А. О возбуждении изомерных ядерных уровней лазерным излучением по механизму обратной внутренней электронной конверсии. //Ядерная физика, 1981, т. 33, вып. 2, с. 319−322.
- Гречухин Д.П., Солдатов А. А. Возбуждение изомерного уровня U235 (73 эВ, ½+) квантами и электронами. Препринт ИАЭ-2706. М.: ИАЭ, 1976, 38 с.
- Гречухин Д.П., Солдатов А. А. Возбуждение изомерного уровня 73 эВ, 1/2+ ядра U235 электронным ударом. Препринт ИАЭ-2976. М.: ИАЭ, 1978, 13 с.
- Андреев А.В., Гордиенко В. М., Савельев А. Б. К возможности возбуждения ядерных переходов в высокотемпературной фемтосекундной плазме. Препринт физ. ф-таМГУ № 1. М.: МГУ, 1997, 12 с.
- Б. Р. Левин. Теоретические основы статистической радиотехники. М.: Радио и связь, 1989, 653 с.
- A.V. Andreev and R. A. Chalykh. Photoexcitation of Low-Lying Nuclear Levels by Bremsstrahlung of Laser Plasma. //Laser Physics, vol. 12, No 2, 2002, pp. 320 324.
- M. Borghesi, A.J. Mackinnon, A.R. Bell, R. Gaillard, O. Willi. Megagauss Magnetic Field Generation & Plasma Jet Formation On Solid Targets Irradiated By Ultraintense Picosecond Laser Pulse. //Phys. Rev. Lett., 1998, vol.81, N 1, p. 112 115.
- А.И. Ахиезер, В. Б. Берестецкий. Квантовая электродинамика. М: Наука, 1969, с. 482−487.
- В.С Летохов. Лазерное селективное детектирование различных атомов. В кн.: Применение лазеров в спектроскопии и фотохимии, (ред. К. Брэдли Мур). -М.: Мир, 1983, с. 9−44.
- Р.В Амбарцумян, В. П. Калинин, B.C. Летохов. Двухступенчатая селективная фотоионизация атомов рубидия лазерным излучением. //Письма в ЖЭТФ, 1971, т. 13, № 6, с, 305−307.
- Р. В. Амбарцумян, В. М. Апатин, B.C. Летохов, А. А. Макаров, В. И. Мишин, А. А Пурецкий, Н. П. Фурзиков. Селективная двухступенчатая ионизация атомов Rb лазерным излучением. //ЖЭТФ, 1976, т. 70, № 5, с. 1660−1673.
- G. S. Hurst, М. G. Payne, М. Н. Nayfeh, J. P. Judish, and E. B. Wagner. Saturated Two-Photon Resonance Ionization of He (2 IS). //Physical Review Letters, 1975, vol. 35, N. 2, pp. 82−85.
- G. S. Hurst, M. G. Payne, S. D. Kramer, and J. P. Young. Resonance ionization spectroscopy and one-atom detection. //Reviews of Modern Physics, 1979, vol. 51, N. 4, pp. 767−819.
- R. F. Stebbings, C. J. Latimer, W. P. West, F. B. Dunning, and Т. B. Cook. Studies of xenon atoms in high Rydberg states. //Physical Review A, 1975, vol. 12, N. 4, pp. 1453−1458.
- Theodore W. Ducas, Michael G. Littman, Richard R. Freeman, and Daniel Kleppner. Stark Ionization of High-Lying States of Sodium. // Physical Review Letters, 1975, vol. 35, N. 6, pp. 366−369.
- Г. И. Беков, B.C. Летохов, О. И. Матвеев, В. И. Мишин. Обнаружение долгоживущего автоионизационного состояния в спектре атома гадолиния. //Письма в ЖЭТФ, 1978, т. 28, № 5, с. 308−311.