توليد نطاق طيفي جديد من خلال تفاعل الليزر مع البلازما
محتوى المقالة الرئيسي
الملخص
تم بحث البلازما عالية الكثافة المنتجة بالليزرعلى نطاق واسع في الكثيرمن الدراسات. أما في هذا البحث، فقد لوحظ نطاق طيفي جديد في الأطياف الناتجة من تفاعل الليزر والبلازما ، والذي يفتح نقاشات جديدة لتوليد مصدر ضوء جديد. علاوة على ذلك ، تم تحسين خصائص البلازما من خلال عملية تفاعل الليزر مع البلازما. لقد تم تضمين ثلاثة أنواع من الليزر في القياسات ، ليزر الهليوم-نيون بالنمط المستمر، ليزر دايود الاخضر بالنمط المستمر، وليزر الندميوم-ياك النبضي. أما بالنسبة الى منظومة البلازما، فقد تم أعتماد منظومة ال DC) البلازما) المفرغة. تم تقييم القمم الطيفية للبلازما الناتجة من المنظومة، والتي تدل على غاز النيتروجين. أوضحت النتائج بأن شدة البلازما قد أزدادت من عدة آلاف إلى عدة عشرات آلالاف من خلال عملية تفاعل ليزر الندميوم-ياك مع البلازما، وأن هذه الزيادة في شدة البلازما مع زيادة شدة الليزر تحدث بغض النظرعن طول موجة الليزرالداخل في هذا التفاعل. تم توسيع ما يسمى (العرض الكامل بمقدار نصف الحد الأقصى FWHM) بالنسبة إلى أعلى قمة في طيف البلازما من 1.43 إلى2.37 . وفقًا لصيغة حساب كثافة البلازما والتي تعتمد على FWHM، زادت كثافة البلازما من (1.07 × 1018 إلى 1018 × 2.05) سم-3 مع زيادة عرض أعلى قمة في الطيف. أن طاقة الكترون البلازما قد أزدادت كنتيجة للتفاعل من 0.176 الى 0.782 الكترون فولت. كما ولوحظ أن موضع أعلى قمة في طيف البلازما يعتمدعلى طول موجة الليزر الداخل في التفاعل.
تفاصيل المقالة
هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution 4.0 International License.
كيفية الاقتباس
المراجع
Krushelnick K, Clark E L, Najmudin Z, Salvati M, Santala M I K, Tatarakis M, et al. Multi- MeV Ion Production from High-Intensity Laser Interactions with Underdense Plasmas. Phys Rev Lett. 1999; 83: 737 – 740.
Francis Th, Jean-François D, Jean-Claude K, François V, Marc Ch. Laser-guided energetic discharges over large air gaps by electric-field. Sci Rep. 2017; 7:1-8.
Tikhonchuk V, Gu Y J, Klimo O, Limpouch J, Weber S. Studies of laser-plasma interaction physics with low-density targets for direct-drive. MRE. April 2019; 4: 045402-8.
Hideyuki K, Masaki K, Hideki D, Syuji K, Takahiro W, Toru U. Compact X-ray sources by intense laser interactions with beams and plasmas. Nucl Instrum Meth A. 2000; 455: 166-171.
Camacho J J, Díaz L, Santos M, Juan L J, Poyato J M L. Optical Breakdown in gases induced by high-power IR CO2 laser pulses. J Opt Research. 2011;13(1|2):86-171.
Jam Y, Elnaz Y, Amir Ch, Elnaz K. Theory of the ultra-intense short-pulse laser interaction with under-dense plasma. Plasma Phy. 2015; 1507:1-60.
Batani D. Introduction to laser-plasma interaction and its applications. Universita degli Studi di Roma: Kluwer Academic I Plenum. 2001, P. 120.
Steve C, Peter S, Hans Wilhelmsson. The introduction of high-power lasers with plasmas. Madrid Polytechnic University: IOP publishing; 2002. 74-85.
Walton B R, Mangles S P D, Najmudin Z, Tatarakis M, Wei M S, Gopal A, et al. Measurements of forward scattered laser radiation from intense sub-ps laser interactions with underdense plasmas. Phys. Plasmas, 2006; 13:1-9.
Tikhonchuk V T. Physics of laser plasma interaction and particle transport in the context of inertial. Nucl Fusion. 2019; 59: 1-11.
Xiaofeng LI, Bo Li, Jixu L, Zhifeng Zhu, Dayuan Zhang, Yifu Tian, et al. Enhancement of femtosecond laser-induced plasma fluorescence using a nanosecond Laser. Opt. Exp., 2019 ;27(4): 5755-5763.
Sanjay V, Jane S, Benjamin B, Joseph M. Plasma enhancement of femtosecond laser-induced electromagnetic pulses at metal and dielectric surfaces. Opt Eng. 2014; 53(5):1-5.
Alonso A. A spectroscopic study of laser-induced tin-leas plasma: Transition probabilities for spectral lines of Sn I. Spectrochim Acta B. 2010; 65:158-166.
An official website of the United States government [Internet]. National institute of standards and technology., Available from: https://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?Mask=8&Source=1975CAR%2FDUN100&Units=SI
Rehan I, Khan A, Muhammad R, Khan M Z, Hafeez A, Nadeem A, et al. Operational and Spectral Characteristics of a Sr–Ne Glow Discharge Plasma. AJSE. 2019; 18: 1-8.
Rehan I, Gondal M A, Rehan K. Determination of lead content in drilling fueled soil using laser induced spectral analysis and its cross validation using ICP/OES method. Talanta. 2018;182: 443-449.
Rehan I, Rehan K, Sultana S, Haq M O, Niazi M Z K, Muhammad R. Spatial characterization of red and white skin potatoes using nano-second laser induced breakdown in air. J Appl Phys. 2016; 73: 10701-10708.
Brodrick J P, Kingham R J, Marinak M M, Pate M V, Chankin A V, Omotani J T, et al. Testing nonlocal models of electron thermal conduction for magnetic and inertial confinement fusion applications. Phys Plasmas. 2017; 24: 092309-14.
Li B, Tian Y, Gao Q, Zhang D, Li X, Zhu Z, et al. Filamentary anemometry using femtosecond laser extended electric discharge. Opt Exp. 2018; 26(16):21132–21140.
Ivanov N G, Losev V F, Prokop V E, Sitnik K A, Zyatikov I A. High time-resolved spectroscopy of filament plasma in air. Opt Commun. 2019; 431(15):120–125.
Kavita A, Tushare J, Claire M B. Fluorescence Microscopy Light Sources. Microscopy Today. 2014; https:// doi:10.1017/S1551929512000399.
Khaleefa1 Z, Mahdi Sh, Yaseen S. Numerical Analysis of CW Raman Amplifier in Silicon-on- Insulator Nano-Waveguides. IOP Conf Ser. Mater Sci Eng. 2020; 757: 012022.