Filamented plasmas in laser ablation of solids

0334667 - FZÚ 2010 RIV GB eng J - Článek v odborném periodiku
Davies, J.R. - Fajardo, M. - Kozlová, Michaela - Mocek, Tomáš - Polan, Jiří - Rus, Bedřich
Filamented plasmas in laser ablation of solids.
[Filamentace plasmatu v laserové ablaci pevných látek.]
Plasma Physics and Controlled Fusion. Roč. 51, č. 3 (2009), 035013/1-035013/12. ISSN 0741-3335. E-ISSN 1361-6587
GRANT EU: European Commission(XE) 12843 - TUIXS
Grant ostatní: FCT(PT) POCI/FIS/59563/2004
Výzkumný záměr: CEZ:AV0Z10100523
Klíčová slova: magneto-hydrodynamic modelling * perturbation * filaments * x-ray * plasma
Kód oboru RIV: BH - Optika, masery a lasery
Impakt faktor: 2.409, rok: 2009

We report results from laser-solid experiments at PALS using an x-ray laser probe with a pulse length of 0.1 ns and a wavelength of 21.2 nm. A laser with a pulse length of 0.3 ns, a peak intensity of up to 5 x 10(13) W cm(-2) and a wavelength of 1.3 mu m was focused to a 0.15 mm wide line on 3 mm long zinc and 1 mm long iron targets and the probe was passed along the length of the plasma formed. The results show plasma 'hairs', or filaments, appearing only below the critical density, 0.1 ns before the peak of the laser pulse. The plasma around the critical density was clearly imaged and remained uniform. Magneto-hydrodynamic modelling indicates that this is caused by a magnetic field that diffuses from the critical surface, where it is generated, leading to a magnetic pressure comparable to the plasma pressure below the critical density.

Přehled výsledků z pevnolátkových laserových experimentů na PALSu, kde jako sondovací svazek byl použit RTG laser s délkou pulsu 0,1 ns a vlnovou délkou 21,2 nm. Čerpací laser s délkou pulsu 0,3 ns, maximální intenzita až 5 x 10 (13) W cm (-2), a vlnovou délkou 1,3 mu m byl fokusován do stopy 0.15 mm x 3 mm (VxŠ)na povrch zinkového terče resp. do stopy 0.15 mm x1 mm (VxŠ) na povrch železného terče. Vytvořené plazma bylo sondováno podél povrchu terče. Výsledky ukazují plazmatické 'vlasy', nebo filamenty, kteřé se vyskytují pouze pod kritickou hustotou, 0,1 ns před vrcholem laserového pulsu. Plazma v okolí kritické hustoty byla jasně zobrazena a zůstala uniformní. Magneto-hydrodynamické modelování ukazuje, že je to způsobeno tím, že magnetické pole, které se šíří od kritické plochy, kde vzniká, a to vede k magnetickému tlaku srovnatelnému s tlakem plazmatu pod kritickou hustotou.
Trvalý link: http://hdl.handle.net/11104/0179343