Формирование мелкодисперсной жидкометаллической мишени под действием лазерных импульсов фемто- и пикосекундной длительности для лазерного плазменного источника в экстремальном ультрафиолетовом диапазоне

摘要

Представлены результаты исследования динамики деформации и фрагментации жидкометаллических капель под действием ультракороткого лазерного импульса. Эксперименты проводились с целью оптимизации формы капельной мишени, применяющейся в источниках излучения экстремального ультрафиолетового (ЭУФ) диапазона на основе лазерной плазмы при использовании технологии предварительного импульса. В качестве лазера, создающего предымпульс, использовалась система из задающего генератора на Ti:сапфире и регенеративного усилителя, позволяющего регулировать длительность импульса от 50 фс до 50 пс. Средняя по времени импульса и пространству плотность мощности лазерного излучения на капельной мишени достигала 3×10~(15) Вт/см~2. Генерация жидкометаллических капель осуществлялась генератором капель на основе сопла с кольцевым пьезокерамическим актюатором. Материалом капель служил эвтектический сплав индий-олово. Генератор капель мог работать в капельном и струйном режимах с максимальной частотой стабильного режима работы 5 и 150 кГц соответственно. Достигнута пространственная стабильность положения капли σ = 1%-2% от ее диаметра. Размер капель варьировался в диапазоне 30-70мкм, их скорость в зависимости от режима работы составляла 2-8 м/с.