Моделирование излучения лайнеров, ускоряемых в сильноточных генераторах тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.02 ВАК РФ
Орешкин, Владимир Иванович
АВТОР
|
||||
кандидата физико-математических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
Томск
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
1993
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
01.04.02
КОД ВАК РФ
|
||
|
РГ6 и«
о ь Г-'
российская академия наук
сибирское отделение институт сильноточной электроники
На правах.рукописи
Орэшкин Владимир Иванович
УДК 553.9
КОДЕЛИГОВАКИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ ЛАЙНЕРОВ, УСКОРЯЕМЫХ В СИЛЬНОТОЧНЫХ ГЕНЕРАТОРАХ
АвтореОерат диссертации на соискание ученой степени кандидата Физико-математических наук 01.04.02 - теоретическая и математичеркая Физика
Томск - 1993
Работа выполнена в Институте сильноточной электроники СО РАН Научные руководители: доктор физико-математических наук Лучинский Андрей Владимирович, кандидат Физико-математических наук Лоскутов Валерий Васильевич Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук
Литвинов Евгений Александрович; кандидат физико-математических наук Глазов Лев Григорьевич Ведущая орггнизация: Российский научный центр — "Курчатовский интститут"
Защита состоится " 1993г.
в м
часов
на заседании Специализированного совета Л 063.53.07 по присуждению ученой степени кандидата наук в Томском государственном университете им.В.В.Куйбышева (634010, Томск, пр.Ленина, 36)
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ТГУ
Автореферат разослан " " 1993г.
Ученая секретарь Специализированного совета, кандидат Физико-математических наук
/Ляхович С. Л. /
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы
В последние десять-пятнадцать лет как у нас в стране, так и за рубеяом ведутся интенсивные исследования лайнеров или быстрых г-пинчей, ускоряемых в сильноточных генераторах. Высокотемпературная плотная плазма, получаемая в процессе имплозии лайнеров представляет интерес как с •точки зрения управляемого термоядерного синтеза, так и с точки зрения применения ее в качестве источника мягкого рентгеновского (в топ числе когерентного) и нейтронного излучения. Экспериментальное исследование плазмы лайнеров сталкивается со значительными трудностями, что связанно прежде всего с условиями, в _ которых приходится проводить эксперименты (высокие температуры, давления, скорости процессов). В подобной ситуации велика роль численного моделирования.
Моделирование процесса сжатия и термализации лайнера основывается на уравнениях радиационной магнито-гидродинамики (ЙРГД). При этом ключевой проблемой является - проблема учета перекоса излучения, в частности, излучения в линиях.
Цель работы.
Цель» настоящей работы является:
1. Разработка и апробация методик расчета излучения в . типичном для лайнерной плазмы случае, когда неприменимы ни приближение ЛТР, ни корональные модели.
2. Применение разработанных методик расчета излучения в одномерных МРГД-раочетах, моделирующих динамику сжатия лайнеров.
3. Использование результатов расчетов характеристик излучения, главным образом спектральных, для диагностики лайнерной плазмы. •
4. Использование детальных ударно-излучательиых моделей для расчетов инверсии на переходах многозарядных ионов.
Научная новизна.
Следует отметить, что во многих лабораториях, занимающихся быстрыми г-пинчаки, наряду о экспериментальными исследованиями проводятся также работы по математическому моделированию. Однако, основная часть работ, выполненных автором обладает научной новизной. Это относится к ударно-изг.у чате л ьной модели, используемой и МРГД-расчетах, к выводу о значимости динамического доплер-эффекта при формировании излучения в "горячих точках", а также к предложенной экспериментальной схеме реализации А1/Ме коротковолнового лазера и к выводу о роли Фотоионизации при формировании активной среды в этой схеме. .
Научная и практическая ценность.
»
Практическая значимость работы состоит в использовании методик расчета спектров излучения кногозарядной ппазмы, которые в совокупности со' спектральными измерениями, выполненными группой Бакшт Р.Б. и сотрудниками ФИ РАН, позволили определить параметры плазмы, получаемой при саатии лайнеров на установках ГИТ-4 и ИМРИ. Кроме того, кинетические и гидродинамические расчеты схемы коротковолнового лазера послужили
обоснованием для начала экспериментов в ИСЭ по получению генерации в этой схеме.
Апробация работы.
Результаты работы представлялись на Всесоюзной конференции по физике плазмы в Звенигороде в 1990 г.; на Международном симпозиуме "Коротковолновые лазеры и их применение" в Самарканде в 1990г.; на Международной конференции по импульсной технике в Сан Диего в 1991г.; на IX Всесоюзной конференции "Физика вакуумного ультрафиолетового излучения и его взаимодействия с веществом" в Томске в 1991 г. ; на 18°® международной конференции по Физике плазмы в Норфолке в 1991 г.; на конференции "Веагаз-92" в Вашингтоне; на 9 симпозиуме по сильноточной электронике! на
конференции "Импульсные лазера на переходах атомов и молекул" в Томске в 1992 г.; на семинарах ИСЭ РАН.
Публикации.
По теме диссертации опубликованы три статьи, три препринта я пять докладов, из них четыре на Международных конференциях.
Объем и структура диссертации.
Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка цитируемой литературы (129 стр., 2 табл.,30 рис.)
Содержание диссертации.
Во введении обосновывается актуальность работы, дается краткое содержание диссертации и формулируются положения, которые выносятся на защиту.
Первая глава посвящена описанию методик, используемых в диссертационной работе. В частности, методикам расчета ионизационного состава, распределения по возбужденным состояниям и поля излучения столба многозарядной плазма, основанным на использования ударно-излучательной модели. В рамках этой модели распределение ионов по кратностям ионизации и возбужденчим состояниям находится из решения системы кинетических уравнений.
Подробно в этой главе рассматривается случая стационарного столба плазмы с однородными параметрами (температурой и концентрацией).. В этом случае реабсорбция излучения учитывается с помощью приближенного решения уравнения Биберма^а -Холстейпа. Результаты расчетов излучения однородного плазменного столба используются в гл.4 для диагностики параметров плазмы, получаемой при сжатии лайнеров. Ударно-излучательная модель, описанная в гл.I, используется также в гл.Б при расчетах инверсии на переходах кногезарчдних ионов.
Кроме этого, в первой глаие приводится сопоставление результатов расчетов п о используемым методикам с результат'-ни
б
расчетов других авторов (В. И. Деряиев, А.Г.Жидков, С. И. Яковленко, D.Duston, J.Devis). ' .
Во второй главе описывается комбинированная стационарная ударно-излучательная модель, применяемая в МРГД расчетах, более, простая, чем ударно-излучательная модель, описанная в первой главе. Необходимость создания подобной модели обусловлена том, что с одной стороны для описания состава плазмы неприменимы простые ионизационные модели .(ЛТР, корокальное приближение). А с другой, ограниченность вычислительных ресурсов не позволяет учитывать большое число линий, а заставляет рассматривать лишь то, которые наиболее сильно влияют на ионизационный состав плазмы и ее радиационные потери, то есть порожденные переходами мекду первым возбужденным и основным резонансным состояниями.
Необходимое условие, которому должны удовлетворять модели -ассимптотически верно' описывать поведение плазмы в ЛТР и корональном пределах. Для выполнения этого условия в настоящей работе и используется комбинированная модель, включающая в себя две ударно-излучательные модели с различными областями примене.шя. В первой из этих моделей, дающей правильное описание ионного состава при переходе к ЛТР-пределу,' для каждого сорта конов рассматриваются два неравновесных- состояния: основное к первое возбуиденное. Все вышележащие уровни объединены с основным состоянием иона следующей кратности ионизации в "квазинепрерывный спектр", а их населенности связываются между собой соотношениями Саха-Еольцмана. Между объединенными уровнями и неравновесными состояниями учитываются только ударные переходы, что обеспечивает переход к ЛТР: Во-второй из моделей, тяготеющей к корональному пределу, рассматриваются только дза неравновесных уровня без "квазинепрерывного спектра".
Основным плазменным параметром, обуславливающим
применимость моделей, является концентрация вещества. Причем
порог применимости конкретен для каждого сорта ионов. Численные
расчеты, проведенные для аргоновой плазмы в приближении
усеченного Н-подобного иона показали,, что для ионов с внешней
1 й
L-оболочкой первая модель оказывается применима при N, * 10
19-3 ч 20
10 см , а для ионов с внешней К-оболочкоЯ при И, ' 10 -
21-3
10 см . Вторая модель применима при низких концентрациях плазмы, причем, для ионоз с внешней Ь-оболочкой области применимости двух этих моделей перекрываются, а для ионов с снеснео К-оболочхой близко подходят друг к другу.
Учитквая оговоренные выве допуиения, записываются балансные уравнения модели. После чего из этих уравнений получается зыразение, для Сункции источников в линиях, которое имеет вид:
= ( 1 -Б - Т] )/ + Б Вг,(Те) 4- Т] В^
) 4- Т] В„1Т0>
О
гдэ В^-функция Плакка; средняя интенсивность; <|\, - профиль
поглощения; величины Е и Т) близки к вероятностям гибели поглощенного Фотона в процессах девозбуждения (Б) и возбуждения (Т)) , а при переходе к ЛТР становятся равны этим вероятностям.
Далее, во второй главе в рамках описанной модели проводится анализ Формирования излучения в резонансных линиях ионоз с внепкеЯ I.- оболочкой в столбе с однородными параметрами (температурой и плотностью). На основе численных расчетов, делается в^вод, что для резонансных линий ионоз с внешней Ь-оболочкой в случае оптической прозрачности основной канал рождения фотонов - рождение после ударного воэбуяденна электрона из основного состояли». При Т^д (оптическая глубина для центра линии) кеньзих 1, ко близких, к ней, конкурирующими с этим процессом являются каскадные процессы. Для оптически плотных линий основной вклад вносят либо резонансное рассеяние, при относительно низких концентрациях, либо излучение после ударного девозбундения из высоховозбукдениых состояний, при больших концентрациях.
В третьей главе приведены результаты КРГД . моделирования скатия и излучения трехкаскадных лайнеров. Интерес к
многокаскадным системам вызван тем," что их сжатие более устойчиво по сравнении с однокаскаднкми лайнерами. В этом случае предполагается, что Релой-Тейлоровские неустойчивости гасятся пр:з столкновении токонесущей и-внутренней оболочек, в результате чего в экспериментах достигаются как болоо глубокие снатия, так я увеличивается мощность излучения.
В расчетах использовалась одномерная однотемпаратурная ИРГД модель. Уравнения этой модели включают в себя уравнения газовой динамики с учетом электронной теплопроводности, уравнения Максвелла и уравнения переноса излучения. Совместное решение уравнений переноса излучения и МГД уравнений проводилось методом "замороженных" коэффициентов, последние вычислялись на основе ударно-излучательной модели, описанной во второй главе.
Расчеты показали, что излучение плазмы в значительной степени определяется внутренним каскадом, т.к. температура, которая достигаемая в нем на 15-30% выше температуры внешних каскадов, а интервал времени, в котором существует высокая температура для внутреннего каскада приблизительно в два раза больше, чем для внешних. Кроме этого плотность, достигаемая во внутреннем, каскаде на 15-20% выше, чем в среднем, и приблизительно в два раза выше, чем во внешнем каскадах.
Далее,, в главе 3, с точки зрения получения максимальных Финальных параметров, рассматривается ускорение трехкаскадных лайнеров с различными соотношениями масс между оболочками. Рассматривались варианты с соотношениями - 1:1:1, 1:1:0.5 и 1:1:1.5, в которых варьировалась масса внутренней оболочки. Наиболее предпочтительным из этих вариантов является вариант с соотношениями масс между оболочками 1:1>0.5, то есть с массой внутренней оболочки в два раза меньшей, чем У остальных. В этом случае при термализации достигаются наибольшие значения как температуры внутреннего каскада, так и его концентрации.
. Сравнение результатов расчетов с результатами экспериментов, проводившихся на установке ИМРИ-3 группой Бакшг Р. Б. , показывает достаточно хорошее согласие по ряду параметров:: температура, конечный радиус сжатия, энергии: излучения.
В четвертой главе приведены результаты: моделирования, основанного на стационарных ударно-излучатэльныж моделях., плазмы А1 и Кг лайнеров и сопоставление этих результатов с результатами, полученными в экспериментах по сжатию лайнеров.-
Интерес к излучению алюминиевого лайнера связан с возможностью использования его в качестве источника накачи» в А1/М§ коротковолновом лазера. Эксперименты проводились в ИСЗ> на-
установке ГИТ-4 группой Бакшт Р. Б., спектральные измерения и их обработка были выполнены группой из ФИАН. В экспериментах использовались многопроволочные алюминиевые лайнеры массой 160-420 нкг/см, длиной 3 см, начальным диаметром 0.5-1.4 см. Через лайнерную нагрузку пропускался ток 1.2-1.4 МА с фронтом нарастания 80-100 не. Для диагностики мягкого рентгеновского излучения (ПРИ) использовались ©отозмиссиокнне вакуумные рентгеновские диоды (ВРД) и камеры-обскуры. Спектр МРИ .регистрировался^ помощью спектрографа на основе пропускающей дифракционной рещетки. В условиях эксперимента его спектральное
> г, 0
^разрешение составило 1 3 л.
На обскурограммах, полученных в области энергий квантов hV
>0.0 кэВ, видны "горячие точки", характерные для Z-пинчей.
Использование пропускающей дифракционной решетки - обскуры
позволило получить пространственное разрешение вдоль оси
плазменного столба и, соответственно, спектральное распределение
излучения в "горячей точке" и вне ее. Оказалось, что
интенсивность излучения и его спектральное распределение
отличаются для различных участков столба. Так в диапазоне 45-80
8 интенсивность излучения из "горячей точки" в 1.5-2 раза выше,
чем в прилегающей к ней области. Количество таких "точек"
составляет две-три на один сантиметр длины, а их диаметр * 1 мм:
Основываясь на данных, показывающих, что на "горячие точки"
приходится до 50% мощности излучения, при интерпретации
результатов экспериментов рассматривалось формирование излучения
в "горячих точках". Последние моделировались сферами с
фиксированной электронной температурой и концентрацией ионсв.
Расчетные характеристики 'излучения лучше всего
согласовывались с экспериментальными для сферы радиусом R=0.5 '20 -3
км, N^lü см , Т^-200 эБ. Кроме этого предполагалось, что сфера равномерна сжимается (или разлетается) со скоростью
7
v=Vq (r/R) , где Vg=3 '10 см/с. Е этом случае гораздо лучше согласуется с экспериментом вид расчетного спектрального распределения излучения. Изменение в спектральном распределении в этом случае происходит вследствие увеличения мощности излучения в линиях, которые уширяются за счет динамического доплер-эффекта.
Интегральная по спектру модность излучения сфера в этом случае составляет * 1.5'10^" Вт/см; мощность излучения в диапазоне 44-60 § - Вт/см; мощность в линии накачки
3 10® Бт/ск. Эти величины хороео согласуются (из расчета 2-3 сферы на 1 си) с экспериментальными значениями мощности, которьо известны из показаний ВРД, и составляют для диапазона 44-60 Я -0.3-1'Ю*" Вт/см б зависимости от выстрела; полная мощность - -6-1010 Вт/см.
Перейдем теперь к результатам экспериментов по скати» трехкаскадных криптоновых лайнеров на установке ИМРИ-3 и их интерпретации. Результаты экспериментов, как и ранее, сравнивались с результатами расчетов, которые проводились с помощью стационарной многоуровневой ударно-излучательной «одели.
Лайнер моделировался плазменным столбом с однородными температурой Т^ и концентрацией ионоэ Радиус столба равнрлся финальному'радиусу сааваагося лайнера, который, как следует из сбскурограпм, приблизительно равен 0.05 см. Параметры столба варьировались в пределах, близких к предполагаемым экспериментальным значениям. Обратимся- к экспериментальная результатам, полученным с помощью ВРД. Измеренная средняя мощность излучения в диапазоне 44-65 ц составила 400-600 МВт/см, мощность излучения в диапазоне ■ 1-100' § (практически полная мощность) - 1300-1800 МВт/см. Наилучпее .согласие расчетных- и экспериментальных данных соответствует следующим параметрам плазменного столба: Те* 100-150 ?В; К^* 2'Ю18 см-3. Расчетные иоцностные характеристики такого столба (Т0=ЮО эВ) составляют: для диапазона 44-65 $ - 650 Вт/см"; для полной мощности - 900 Вт/см. Из сравнения экспериментальных и расчетных спектров такзее следует вывод, что температура плазмы составляет 100-150 эВ.
Отметим, еще один результат, вытекающий из сравнения расчетных и экспериментальных данных. Суммарная масса трех концентрических оболочек лайнера, определенная по одно- и нольиерной моделям, составляет Б-13 мкг/см. При этой массе и радиусе столба Я=0. 05 см концентрация ионов Хг долина составлять 6-8''10*® см ^, что в-3-4 раза выше определенной выше. Поэтому ¡".окно констатировать, что при имплозии лайнера интенсивно излучает 20-30X его массы. Подобный результат имел место и при
имплозии А1 лайнера. В этом случае значительная доля излучения приходится на "горячке точки", в которых сосредоточена незначительная часть общеЯ иассы лайнера.
Пятая глапа посвящена расчетам коэффициентов усиления коротковолновых лазероа ка переходах кногозарядных коггоз. Б первой ее части проводе;;« расчеты для А1/йз схеки с разонанс.чки Фотовозбукдением верхнего рабочего уровня лникэй вньпнего источника. Для кез накачивающей линией является резонансная линия литиоподобного иона А1 - 2з Зр ^Р^дС&^Э. 333 л),
которой накачивается переход -2з4р Р^/2 Я)
берилл-неподобного иона Из. Инверсия возникает мегду уроаняки с п=4 и генерация происходит на длинах волн Л." 230
По результатам расчетов, выполненных с использованием стационарной многоуровневой ударно-::злучатолъной кодэли, для А1/На схемы моано сформулировать следуяцка вваода:
1. Оптимальная температура А1 2-пинча, рассматриваемого в качестве источника накачки для А1Х1/Из1Х схека коротковолнового лазера, составляет 200-220 зЗ. '3 диапазоне Т * 150-300, эВ расчеты даст относительно слабое, примерно а 2 раза, изкзнвипз интенсивности накачки.
2. В наиболее интересно!: для вхсперимеята диапазоне относительных расстояний кенду источником и средой Ь/З* 5-10 оптимальная мощность излучения источника составляет 5'10**3т/см. При этом коэффициент усиления для наиболее интенсивного перехода
ЗйЧ)^ достигает значений 1-3 си
3. Параметра активной среди, при которых коэффициент, усияенкя
достигает какекмалышх значений, лекат а диапазоне: 3-9
1017сн"? Т * 10-30 эВ. е
В диссертации рассматривается схема эксперимента, в которой при уровне мощности ~ 10** Вт/см ( что соответствует ноцности ГИТ-4) зозмозно получение коэффициента, усиления в Кз плазме около 1 см:1. В этой схеме предполагается, что активная среда Формируется на поверхности обратного токопровозода под воздействием "ак обратного тока генератора, так и излучения А1 лайнера. Были выполнены гидродинамические расчеты, и которых задавались временная зависимость мощности источника накачки и
ток протекающий через обратный токопровод. Расчеты показали, что
в узкой приграничной области, толщиной 200 -300 икм, что
соответствует толщине скин-слоя образуется плазма . с
17 -3
концентрацией около 10 см и с температурой около 30 эВ. Параметра этой плазмы соответствуют параметрам необходимым для лазерной генерации.
Во второй части гл.5 приводятся расчеты по столкновктельным схемам накачки на ионах Не изоэлектронной последовательности.
Механизм получения инверсии на На-подобных ионах основывается на
5 й
той, что радиационные распад 2о Зр уровней в основное :2р
состояние запрещен, в то время как для более низкоэнергетичных
уровней 2р Зз вероятности распада в основное состояние велики.
е с
Кроме того, скорости столкновительных переходов 2р -2р Зр более, чен на порядок выое скоростей возбукдения 2р6-2рЬЗз. В результате в плазме с параметрами, которые могут быть получены в лабораторных условиях, возникает инверсия на переходах Зр - Зз.
В гл. & рассмотрены зависимости для хозс>сициентов усиления, параметров плазмы (температуры и концентрации) и других характеристик для веществ с атомными номерами от 15 (РУ1) до 30 (¿пХХ!). Длины волн лазерных переходов изменяются при этом в диапазоне 600 - 200
Расчеты коэффициентов усиление проводились с использованием, стационарной многоуровневой ударно-излучательной модели, описанной в главе 1. При этом энергетический спектр всех ионов, кроив Ие-подобных, рассматривался в приближении усеченного Н-подобного иона. Энергии уровней с главным квантовым числом п<4 Ко-подобных ионов рассматривались в приближении Л-связи (для основного состояния ЬЗ-свяэь). Для уровней п=3,4 объединялись состояния с одинаковый значением орбитального момента оптического электрона, но разделялись состояния с различным значением полного момента ионного остатка. Уровни Ые- подобных ионов с п>4 такае считались Е-подобными, а их статвеса равными С- 12п2.
В работе приводится зависимость от атомного номера вещества Ъ. наибольших значений допперовского коэффициента усиления в,
А Г ПЗаХ
на наиболее .интенсивных переходах -2р"Р2^23рС5/2] ^ 2р5Р,„,ЗбСЗ/23? (температура ионов считалась равной электронной),
а такав параметров плазмы электронных температур Т0 и
концентраций ионов N. , при которых достигаются Эти
1 В®* _10
зависимости можно выразить параметрически; ^^ Сем 8.3'10
21'И; твсэв]* э. по"4 ^Сси"3]* 5-ю4 гр-3.
Для ионов с атомными номерами > 18 (начиная с КХ> в стационарном режиме могут быть достигнуты коэффициенты усиления больше 1 см"1. Для самого тяжелого из рассматриваемых элементов (гпХХ!) достигается коэффициент усиления 30 см"*.
Кроме этого, в этом раздела рассматриваются времена релаксации ионного состава для вещества активной среды, а также влияние реабсорбции излучения на коэффициенты усиления.
На основе выполненных расчетов для столкновительных схем на Не-подобных ионах применительно к лайнерной плазме мозно заключить следующее:
1.Ряд элементов, интересных с точки зрения получения инверсии
уровней на Ив-подобных ионах достаточно узок - начиная,
приблизительно, с Са и заканчивая N1. Для веществ с меньшим
инверсия имеет место при плотностях более низких, чем лайнерная 13
(>10 ), а для веществ с больпими 2д при температурах больпих, чем можно получить в лайнерах.
2.Времена релаксации ионного состава для этих веществ меньше характерных времен изменения термодинамических параметров лайнеров, поэтому для расчетов ионного состава плазмы применимо стационарное приближение.
3. Максимально возможные (в стационарном режиме) значения
5
коэффициентов усиления на переходе . 2р Рд /дЗрСБ/гЗд
2р5Р3/,Зз[3/2]2 изменяются в пределах: от 0.2 си" для Р7Х; до
30 см для гпХХ1. Снижением коэффициента усиления за счет
реабсорбции излучения можно пренебречь при массе активной среды
,11^-7.75
Основные результаты.
1, Разработаны и апробированы методики расчета излучения плазмы, позволяющие совместно с экспериментальными методами диагностики определять параметры высокоионизованной, высокотемпературной
плотной плазма, что является ценный инструментов и исследованиях по СЕаткэ лайнеров.
2. Разработана комбинированная ударно-пзлучательная модель, применяемая в МРГД-расчетах, определены границы применимости этой модели.
3. Раскотрены физические процессы, протекающие при сжатии каскадированных лайнеров. Показано, что в этом случае результаты одномерных НРГД расчетов достаточно хоропо согласуются с экспериментальными результатами.
4. На основа сопоставления экспериментальных данных и результатов расчетов, проведанных с использованием разработанных натоднк, показано, что в образовании высокотемпературной плазмы, Которая дает основной вклад в кзлучательные потери, участвует по более 20-30« от обцой кассы лайнера.
5. При образовании "горячих точек" значительную роль может играть динамический доплер-зффект , если предположить,что граница "горячей точки" двкгется со скоростью
егто
?д*2.7'10 <} I [см/сЗ,гдо Т^- оптическая глубина на
частоте центра линии, А - атомная масса в а.е.,Т - в СэВ] (для 7
А1 лайнера 10 .см/с).
6. Для А1/Нз схема коротковолнового, лазера с резонансной ©отонакачкой верхнего рабочего уровня проведены параметрические исследования.. Определена оптимальные параметры источника накачки и плазмы активной лазерной среды. Показано, что при формировании активной лазерной среда болызую роль играет фотоконизация этой среды внешним источником. Предложена схема эксперимента, в которой возможно получение коэффициента усиления 1 см Ч
7. Для элемантоа, начиная с Р и заканчивая йп, определены максимальные значения коэффициентов усиления, которые молно получить на переходах . Ке-подобных ионов при столкновительной накачке в стационарной случае. Показано, что применительно к лайнерной • плазме ряд элементов, интересных с точки зрения получения усиления, достаточно узок: приблизительно от Са до К1.
Оснозные материалы диссертации опубликованы- в работах:
1.Лоскутов В. В. , Орешкин В. И. Самосогласованное описание реабсорбции резонансного излучения в многозарядной высокотемпературной плазмы.- Томск, 1989.-52 с. (препринт/ Томский научный центр СО АН СССР, N9).
2.Лоскутов В.В., Орешкин В.И. О возможности лазерной генерации в Al/Mg схеме с фотонакачкой излучением л айнера// Письма в ЖЭТФ. 1990,т. 52.вып. 12,с. 1245-1248.
3.0reshkin V. I. , Loskutov V. V. , Luchinsky А. V. Plasma conditions for short Havelengh laser U3ing linear- plasna X-ray pumping// Repots theses,International Sirspcsiu™, Samarkand, 1990,p. 57.
4. Лоскутов В.В., Орешкин В, И. .Горельчаник И.Э. О воэмояности лазерной генерации в Al/Mg схеме с внешней фотонакачкой излучением лайнера,- Томск, 1990.-23 с. (препринт/ Томский научный центр СО АН СССР, N19).
5. Bakst R. В. , Bougaev S.P. .Datzko I.M. , Kokshenev V. A. , Kin
A. A., Loskutov V. V. , Luchinsky A. V. , Mesyata G.A. , 0re3hkin V. I, , Russkich A. G. Gi-4 Accelerator for Al/Mg laser Scheise// Eighth IEEE Int.Pulsed Power Conf. , San Diego.1991,p.153.
6.Бактт P. Б. , .Горелъчаник И. Э. , ■ Дацхо И. М. , Кокпенев
B. А. , Лоскутоз В. В., Лучинский А. В., Орешкин В. И. , Русских А. Г. , Кошевой М.О. , Рупасов А. А, , Федин Д. А. , Щиканов А. С. Исследование возможности создания Al/Mg КОРОТКОЗОЛКОЕСГО лазера// тезисы IX Всесоюзной конференции ВУФ-91,с. 174.
7. Орешкин В. И. ,Лоскутов В.В. Излучение плазменного алюминиевого столба,- Томск, 1391.- 29 с. (препринт/ Томский научный центр СО АН СССР N5).
8. Bakst R.B. , Bougaev S. ?. .Datzko I.M. , Xoval'chuk B.H. , Kokshenev V.A. , Luchinsky A.V. , Ko3hevoy H.O. , Loskutov V. V. , Mesyats G. A. , Oreshkin V.I. , Busskich A.G. , Roupasov я. A. , Fedin D. A. , SHikanov A.S. GIT-4 Liner Plasrsa for Al-Mg X-ray Laser Pumping//.-Proc. of 18th Iut. Conf. on Plasna Science, 1991, Norfolk, Virginia. USA, p.79.
9. Bakst R.B. , Datzko I.M. , Kokshenev V. A. , Kia A. A. , Loskutov V. V. , Luchinsky A. V. , Oreahkin V. I. . Russkich A.G. High power imploding plasna for the X-ray laser// Bearra-92,
Washington, p. 118.
Ю.Баквт P. Б. , .Горепьчаняк И.Э. , Даичо И. М. , Коквелев В. Л. .Лоскутов В. В. , Луч инский A.B., Ореикик В. И. , Русских А. Г. , Кошэвой И.О., Рупосов A.A., Федин Д. А. , ¡Пиканов A.C. Исследование лайнерного источника излучения для накачки AI/Hg ксротяоволнового лазера// Физика плазмы.т.18,вып.6,с.560,1932. И.Орешкин В. И. , Лоскутов В. В. Расчет инверсии на переходах He-подобных ионов// ВИНИТИ, per.N1713-ВЭ2.1992, 12 с.
Формат 60x84 1/16, Объем 1, О пач. л. Заказ 352. Бесплатно. Тираж 100 экз.
Малое предприятие 'Полиграфист* . 634055, Томсь-55, пр. Академический, 2/8