It is proposed to use a high rate of collisional ionization in a superdense laser plasma to generate incoherent femtosecond X-ray pulses. The calculations indicate that the use of picosecond laser pulses with a contrast of about 10(10) will allow the generation of an X-ray pulse with a duration of about 10 fs. The adequacy of the proposed model of the excitation of linear X-ray radiation from the plasma has been tested in the experiments with a picosecond laser of a moderately high contrast.

Представлены результаты работы по выбору и обоснованию перспективных направлений исследований в области лабораторной астрофизики с использованием мощных лазеров. Эти направления определяются возможностью моделирования в лабораторных условиях проблемных процессов современной астрофизики, таких, как: 1) генерация и эволюция электромагнитных полей в космосе, роль магнитных полей в космосе на разных пространственных масштабах; 2) космические гамма-всплески и релятивистские джеты, механизмы их образования и эволюции; 3) плазменные неустойчивости в космосе и астрофизических объектах, плазменные струи, ударные волны; 4) взрывы сверхновых, механизмы взрыва сверхновых с коллапсирующим ядром; 5) ядерные процессы в астрофизических объектах; 6) космические лучи, механизмы генерации и ускорения до высоких энергий; 7) астрофизические источники рентгеновского излучения. Показано, что использование существующих мощных лазеров с интенсивностью в диапазоне 10 –10 Вт/см и длительностью импульса 0.1–1 пс и высокоэнергетических лазеров с энергией более 1 кДж и длительностью импульса 1–10 нс позволяет проводить исследования в области лабораторной астрофизики по всем выбранным перспективным направлениям. Представленные результаты экспериментальных исследований лазерной плазмы, полученные с помощью созданной в ЦНИИмаш лазерной установки с уровнем мощности 10 ТВт, показывают возможности и перспективность подобных установок для проведения ряда экспериментов в области лабораторной астрофизики.

The shape of the X-ray pulse generated by picosecond laser plasma is experimentally studied. The unusual phenomenon was experimentally observed for the first time for targets made of moderate-heavy chemical elements, namely, the pulse of hard X-ray radiation generated by laser plasma at the laser radiation flux of similar to 10(18) W cm(-2) had a longer duration than the pulse of softer X-ray radiation. A simple kinetic model is suggested for explaining this fact. We have suggested a method for controlling the temporal shape of X-ray pulse emitted by laser plasma by varying the contrast of laser pulse.

A small-sized diffraction spectrometer for the range 190-400 nm, which is intended for use in probes, on meteorological rockets, and small satellites is described. The spectrometer has a resolution delta lambda(min) = 1 nm, a relative aperture of 1:3.2, a mass M < 3 kg, and the dimensions 220 x 150 x 150 mm. Its 512-channel detection and recording system has six sensitivity levels and permits the recording of emission spectra in the range of spectral radiances from 10(-7) to 10(-1) W/cm(2) sr.mu m in an automatic regime. (C) 2000 The Optical Society of America.