Введение к работе
- З -Актуальность темы. Одна из возможностей получения гармоник очень высокого порядка стимулировала дальнейшие исследования нелинейной ионизации атомов с образованием многозаряд-ных ионов. Среди объектов экспериментального изучения особняком стоят атомы.инертных гагов, являющиеся перспективными с этой точки зрения. В то же время все исследования, проводившиеся е инертными газами на частоте неодимового лазера, в видимом и ближнем ультрафиолетовом диапазонах, в ходе которых регистрировались многозарядные ионы, использовали излучение пикосекундной длительности. Связано это было, в частности, с тем, что необходимые высокие значения интенсив-
ности (до 10 Вт/см ) достигались при сравнительно, компактных лазерных системах, работающих к тому же в частотном режиме. Поэтому оставался открытым вопрос об эффективности наносекундных импульсов для.процессов образования мног оза-рядных иснов при нелинейной ионизации атомов инертных газов, в частности, об абсолютных значениях интейсивностей, при которых образуется заметное по отношению к однозарядным количество двухзарядных ионов.
Актуальным это становится сейчас с развитием современной техники многопроходных усилителей, позволяющих резко уменьшить габариты наносекундкой лазерной установки и обеспечить частотный режим ' работы. Становится ; возможным практическое использование наносекундных импульсов для получения многоза-рядных ионов. Преимущество же наносекундных импульсов заключается в возможности получения пучков очень высокого качества (близких к гауссову), очень узкой линией генерации (<10 см"*), малой расходимостью и высокой повторяемостью параметров от импульса к импульсу,, что позволяет с большой степенью точности оценивать интенсивность лазерного излучения г области взаимодействия. _
Современные представления на процесс образования двухзарядных ионсв при воздействии наносекундным импульсом говорят в пользу каскадного механизма Поэтому сравнение зкеперимен-тальных результатов с расчетом по кинетической модели с кас-кадным механизмом образования двухзарядных ионов также представляет определенный интерес. С точки зрения теории на-иосекундниіе импульсы близки к предельному случаю - адиабати-
--5---, - обнаружено существенное уменьшение О-в 5 раз) интенсивности насыщения сигнала однозарядных ионов атомов инертных газов по сравнению с экспериментами, использовавшими пикосе-кундяые импульсы с той же длиной волны, связанное с адиабатическим включением и большой длительностью возбуждающего ПОЛЯ;
установлено, что двухзарядные ионы при нелинейной ионизации атомов нанссеїїундньши импульсами образуются при тех же интенс-ивностях как и при использовании пикосекундньк импульсов;
выявлена тенденция к уменьшению сигналов одно- и двух-зарядного ксенона при максимальных интенсивностях, достигнутых в эксперименте;
предложена модификация кинетической модели с каскадным механизмом образования двухзарядкых ионов и расчетом скоростей ионизации по формуле Келдыша, с точки зрения которой уменьшение ионных сигналов с ростом интенсивности объясняется перекачкой з более высокие зарядовые состояния;
показано преимущество наносекундных .импульсов перед пигасекундными при исследовании процессов диссоциации "в молекулах, такие связанное с большой длительностью и плавным включением поля;
под воздействием одночастотного наносйкундного импульса неодимового лазера впервые измерены нё/^нейности процессов образования молекулярных и атомарных ионов дейтерия и азота.
Научное и практическое значение. Проведенные в диссертации исследования Morjjr быть отнесены к разделу фундаментальных исследований по нелинейной ионизации атомов и простейших молекул и важны для понимания механизма этого процесса, когда трудно осуществим $Д>ймой квантовомеханический расчет вследствии многообразных коллективных эффектов, возникающих в атоме с несколькими оптическими электронами и тем более в молекулах. В свяєи с этим накопление достоверного экспериментального материала позволяет наметить пути упрощенных расчетов и использозать в: дальнейших исследованиях модели, хорошо согласующиеся с экспериментальными данными. - Разработаны и созданы две лазерные системы на неодимовом
.-7-. , Кроме того материалы диссертации.неоднократно докладывались на научных лабораторных семинарах Отдела теплофизики АН РУз.
Публикации. Ш материалам диссертации" опубликовано три статьи.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Она изложена на 114 страницах, содержит 25 рисунков и список литературы из 86 наименований.
Личный вклад соискателя. Результаты, изложенные в диссертационной работе, получены лично соискателем. Вклад автора был определяющим в монтаже и наладке всех систем экспериментального оборудования, в проведении экспериментов, обработке и обсуждении полученных результатов.
Проведение этих работ было-бы невозможным без постоянного участия и поддержки соавторов печатных работ и сотрудников лаборатории. Автор выражает им глубокую признательность.
