A method of wide-range X-ray and electron spectrometry of plasma formed by a femtosecond laser pulse with a peak intensity of over 1018 W/cm2 on the surface of a solid-state target is experimentally considered. Measurements of a flow of charged particles and quanta were carried out using thermoluminescent detectors based on LiF(Mg, Ti) that accumulate a dose, in front of which magnets were additionally installed to isolate the X-ray component. The spectra were obtained on the basis of the method for determining the accumulated dose of a detector depending on the thickness of the filter installed in front of it. The data have been restored in the range from 10 keV to several megaelectronvolts. The “temperatures” of the hot electron components of laser plasma have been determined, which are 160 and 1500 keV and may be related to the effects of particle acceleration in the dense-plasma region, as well as the temperatures during propagation of radiation in a cloud of subcritical density.
Описана методика и приведены основные экспериментальные результаты исследования пространственной структуры плазменных объектов гибридного Х-пинча в диапазоне рентгеновского излучения. Представлены результаты измерений спектральных характеристик источников рентгеновского излучения плазменных объектов. Исследования проведены с использованием термолюминесцентных детекторов на основе фторидов лития LiF(Mg, Ti).
Приведено описание малогабаритного магнитного спектрометра электронов, позволившего провести исследования спектрального состава эмиссии электронов в диапазоне энергий 5–400 кэВ из плазмы микропинчевого разряда на установке типа “низкоиндуктивная вакуумная искра”.
Проведен анализ возможности использования термолюминесцентных детекторов для диагностики плазмы. Исследованы основные характеристики термолюминесцентных детекторов, на основе которых был создан малогабаритный спектрометр импульсного рентгеновского излучения. Представлены основные эксперименальные результаты исследования спектра рентгеновского излучения плазменных объектов.
A set of spectrometers that allow simultaneous measurements of the spectra of pulsed X-ray and electron emission from a micropinch discharge in a wide energy range (1.5–500 keV) is described. The experimental results of the study of electron and X-ray spectra of micropinch discharge plasma are discussed. The mechanism for the formation of hard X-rays is caused by acceleration processes in micropinch discharge plasma.