Стенд для исследования свойств лазерной плазмы, формируемой на жидкоструйных мишенях

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Описан стенд, предназначенный для изучения эмиссионных свойств лазерной плазмы в экстремальном ультрафиолетовом диапазоне (ЭУФ), формируемой на жидкоструйных мишенях. Для формирования струйной мишени используются импульсный клапан и капилляры различного диаметра. Для возбуждения лазерной плазмы применяется лазер Nd:YAG (длина волны 1064 нм, длительность импульса 11 нс, частота до 10 Гц, энергия импульса 500 мДж). Для исследования эмиссионных спектров используются зеркальный рентгеновский спектрометр, градуированный в абсолютных единицах, спектрометр видимого диапазона Aurora-4000 и микроскоп, работающий в ЭУФ-диапазоне. Также предусмотрено фотографирование формируемых жидкостных струй. В статье приведены конструкция стенда и его основные параметры. Также даны результаты первых экспериментов по исследованию процессов истечения жидкости из различных сопел в вакуум.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. Е. Гусева

Институт физики микроструктур Российской академии наук; Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Автор, ответственный за переписку.
Email: valeriegus@ipmras.ru
Россия, 603087, Нижний Новгород, Академическая ул., 7; 603022, Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23

М. С. Михайленко

Институт физики микроструктур Российской академии наук

Email: valeriegus@ipmras.ru
Россия, 603087, Нижний Новгород, Академическая ул., 7

А. Н. Нечай

Институт физики микроструктур Российской академии наук

Email: valeriegus@ipmras.ru
Россия, 603087, Нижний Новгород, Академическая ул., 7

А. А. Перекалов

Институт физики микроструктур Российской академии наук

Email: valeriegus@ipmras.ru
Россия, 603087, Нижний Новгород, Академическая ул., 7

Н. Н. Салащенко

Институт физики микроструктур Российской академии наук

Email: valeriegus@ipmras.ru
Россия, 603087, Нижний Новгород, Академическая ул., 7

Н. И. Чхало

Институт физики микроструктур Российской академии наук

Email: valeriegus@ipmras.ru
Россия, 603087, Нижний Новгород, Академическая ул., 7

Список литературы

  1. Барышева М.М., Пестов А.Е., Салащенко Н.Н., Торопов М.Н., Чхало Н.И. // УФН. 2012. Т. 182. С. 727. https://doi.org/10.3367/UFNr.0182.201207c.0727
  2. Chkhalo N.I., Salashchenko N.N. // AIP Advances. 2013. V. 3. P. 2130.
  3. Chao W., Harteneck B.D., Liddle J.A., Anderson E.H., Attwood D.T. // Nature. 2005. V. 435. P. 1210.
  4. Бибишкин М.С., Забродин И.Г., Клюенков Е.Б., Салащенко Н.Н., Чехонадских Д.П., Чхало Н.И. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2003. № 2. С. 43.
  5. Smirnov M.B., Becker W. // Phys. Rev. A. 2006. V. 74. P. 013201. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.74.013201
  6. Chkhalo N.I., Garakhin S.A., Golubev S.V., Lopa- tin A.Ya., Nechay A.N., Pestov A.E., Salashchenko N.N., Toropov M.N., Tsybin N.N., Vodopyanov A.V., Yulin S. // Appl. Phys. Lett. 2018. V. 112. P. 221101. https://doi.org/10.1063/1.5016471
  7. Chkhalo N.I., Garakhin S.A., Lopatin A.Ya., Nechay A.N., Pestov A.E., Polkovnikov V.N., Salashchen- ko N.N., Tsybin N.N., Zuev S.Yu. // AIP Advances. 2018. V. 8. P. 105003. https://doi.org/10.1063/1.5048288
  8. Демидов Р.А., Калмыков С.Г., Можаров А.М., Петренко М.В., Сасин М.Э. // Письма в ЖТФ. 2012. Т. 38. № 22. С. 1.
  9. Виноградов А.В., Шляпцев В.Н. // Квантовая электроника. 1987. Т. 14. С.5. https://doi.org/10.1070/QE1987v017n01ABEH006346
  10. Fiedorowicz H., Bartnik A., Szczurek M., Daido H., Sakaya N., Kmetik V., Kato Y., Suzuki M., Matsumura M., Tajima J., Nakayama T., Wilhein T. // Optics Communications. 1999. V. 163. № 1–3. P. 103. https://doi.org/10.1016/S0030-4018(99)00100-5
  11. Jansson P.A.C., Hansson B.A.M., Hemberg O., Otendal M., Holmberg A., de Groot J., Hertz H.M. // Appl. Phys. Lett. 2004. V. 84. № 13. P. 2256. https://doi.org/10.1063/1.1690874
  12. Гусева В.Е., Нечай А.Н., Перекалов А.А., Салащенко Н.Н., Чхало Н.И. // Нанофизика и наноэлектроника. 2021. Т. 1. С. 393.
  13. Водопьянов А.В., Гарахин С.А., Забродин И.Г., Зуев С.Ю., Лопатин А.Я., Нечай А.Н., Пестов А.Е., Перекалов А.А., Плешков Р.С., Полковников В.Н., Салащенко Н.Н., Смертин Р.М., Уласевич Б.А., Чхало Н.И. // Квантовая электроника. 2021. Т. 51. С. 700.
  14. Антюшин Е.С., Ахсахалян А.А., Зуев С.Ю., Лопатин А.Я., Малышев И.В., Нечай А.Н., Перекалов А.А., Пестов А.Е., Салащенко Н.Н., Торопов М.Н., Уласевич Б.А., Цыбин Н.Н., Чхало Н.И., Соловьев А.А., Стародубцев М.В. // ЖТФ. 2022. Т. 92. С. 1202. https://doi.org/10.21883/JTF.2022.08.52784.80-22
  15. Гусева В.Е., Корепанов М.А., Королева М.Р., Нечай А.Н., Перекалов А.А., Салащенко Н.Н., Чхало Н.И. // ПТЭ. 2023. № 4. С. 145. https://doi.org/10.31857/S0032816223030217
  16. Hansson B.A.M., Hertz H.M. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2004. V. 37. P. 3233. https://doi.org/10.1088/0022-3727/37/23/004
  17. Hansson B.A.M., Hemberg O., Hertz H.M., Berglund M., Choi H.-J., Jacobsson B., Janin E., Mosesson S., Rymell L., Thoresen J., Wilner M. // Rev. Sci. Instr. 2004. V. 75. P. 2122. https://doi.org/10.1063/1.1755441
  18. Fogelqvist E., Kördel M., Selin M., Hertz H.M. // J. Appl. Phys. 2015. V. 118. P. 174902. https://doi.org/10.1063/1.4935143

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Оптическая схема установки: 1 – зона разряда, 2 – фокусирующая линза, 3 – корпус установки, 4 – оптический ввод, 5 – отклоняющая призма, 6 – делительная пластинка, 7 – детектор мощности лазера, 8 – лазер Nd:YAG, 9 – измеритель мощности, 10 – ЭУФ-спектрометр, 11 – зеркало, 12 – детектор излучения, 13 – МР-микроскоп, 14 – выпуклое зеркало, 15 – вогнутое зеркало, 16 – детектор.

Скачать (86KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Устройство зеркального спектрометра: 1 – многослойное рентгеновское зеркало, 2 – шаговый двигатель, 3 – входной пленочный фильтр, 4 – выходной пленочный фильтр, 5 – детектор.

Скачать (173KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Схема вакуумной откачки: 1 – баллон с газом, 2 – редуктор, 3 – объем с жидкостью, 4 – манометр, 5 – запорный клапан, 6 – форсунка, 7 – сопло, 8 – криогенный насос, 9 – корпус установки, 10 – форвакуумный насос, 11 – клапан, 12 – датчик ПМТ-2, 13 – датчик ПММ-32.

Скачать (137KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Фото сопла: 1 – форсунка, 2 – крепеж, 3 – игла.

Скачать (109KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Истечение изопропилового спирта в атмосферу через форсунку при Р = 4 бар, α = 8.5˚, τ = 800 мкс (а) и в вакуум через форсунку при Р = 4 бар, α = 35˚, τ = 800 мкс (б).

Скачать (140KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Истечение изопропилового спирта в атмосферу через иглу при Р = 4 бар, α = 2.5˚, τ = 800 мкс (а) и в вакуум через иглу при Р = 4 бар, α = 11˚, τ = 800 мкс (б).

Скачать (383KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Эмиссионный спектр изопропилового спирта в спектральном диапазоне 2.5–4.5 нм, полученный на зеркальном спектрометре.

Скачать (64KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Эмиссионный спектр изопропилового спирта в спектральном диапазоне 10–18 нм, полученный на зеркальном спектрометре.

Скачать (62KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».