Генерация жесткого рентгеновского излучения и оптических гармоник при воздействии интенсивного лазерного излучения на модифицированные твердотельные мишени и кластерные пучки тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.21, кандидат наук Жвания, Ирина Александровна

• Жвания, Ирина Александровна
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Жвания, Ирина Александровна

Оглавление_

Введение_4

Глава 1. Взаимодействие интенсивного (1>1015 Вт/см2) фемтосекундного лазерного излучения с твердотельными и кластерными мишенями_14

§1.1 Взаимодействие интенсивного фемтосекундного лазерного излучения с твердотельными мишенями_14

1.1.1 Генерация плазмы при воздействии на поверхность твердотельных мишеней интенсивным фемтосекундным лазерным излучением_14

1.1.2 Нелинейно-оптическое взаимодействие фемтосекундного интенсивного лазерного излучения с твердотельными мишенями: генерация рентгеновского излучения и второй гармоники_16

1.1.3 Абляция и возникновение глубоких микроканалов в режиме импульсно-периодического лазерного воздействия на мишень_20

1.1.4 Генерация наночастиц и микрочастиц при лазерной абляции в одно-и многоимпульсном режимах_22

§1.2 Взаимодействие интенсивного фемтосекундного лазерного излучения с кластерами_26

1.2.1 Генерация и диагностика кластерного пучка при адиабатическом расширении газа через сопло_26

1.2.2 Взаимодействие интенсивного фемтосекундного лазерного излучения с кластерами_30

1.2.3 Методы повышенш выхода жесткого рентгеновского излучения из кластерной тазмы_42

Выводы_45

Глава 2. Генерация жесткого рентгеновского излучения и второй гармоники в плазме, образующейся при формировании микроканалов в твердотельных мишенях последовательностью интенсивных (I~1015—1016 Вт/см2) фемтосекундных лазерных импульсов_47

§2.1 Схема экспериментальной установки для исследования рентгеновского излучения и второй гармоники, генерируемых на поверхности и в микроканале мишени_47

§2.2 Динамика сигнала второй гармоники лазерного излучения и выхода жесткого рентгеновского излучения при формировании микроканала в мишени_52

§2.3 Спектральные особенности второй гармоники, отраженной от поверхности мишени_56

§2.4 Спектральные особенности второй гармоники, отраженной из микроканала в мишени_60

§2.5 Изображение пучка второй гармоники, отраженной назад из микроканала в мишени_65

Выводы_67

Глава 3. Возбуждение кластеров аргона фемтосекундным лазерным излучением

1

интенсивностью 1~10 Вт/см (энергия в импульсе Е~5 мДж)_69

§3.1 Схема генерации газокластерного пучка и экспериментальной установки для изучения лазерно-кластерного взаимодействия_69

§3.2 Харакгеризация лазерного излучения, используемого в экспериментах: ограничение по энергии и измерение длительности чирпированных импульсов_74

§3.3 Генерация жесткого характеристического рентгеновского излучения при лазерном возбуждении кластеров аргона_78

§3.4 Оптимизация управляющих параметров при регистрации рентгеновского излучения_82

Выход рентгеновского излучения в зависимости от длительности и знака чирпа лазерного импульса_83

Выход рентгеновского излучения в зависимости от положения вакуумного фокуса лазерного пучка

относительно оси газокластерной струи и поглощение лазерного излучения_84

Модификация спектра лазерного излучения после взаимодействия с газокластерной струей_86

§3.5 Генерация третьей гармоники лазерного излучения. Изображения плазменного филамента_88

Выводы_93

Глава 4. Увеличение выхода рентгеновского излучения при воздействии фемтосекундного лазерного излучения (Е~5 мДж, 1~1016 Вт/см2) на кластеры многоатомных молекул. Детектирование смешанных кластеров и получение двухэнергетичекого источника рентгеновского излучения_95

§4.1 Выбор используемых смесей. Детектирование кластеризации с помощью

пироприэлектрического приемника и методом рэлеевского рассеяния_95

§4.2 Генерация характеристического рентгеновского излучения при лазерном возбуждении кластеров многоатомных молекул (SF6, CF3I и CF2CI2) образующихся в присутствии газа-носителя (Аг, Не)_99

§4.3 Оптимизация управляющих параметров при регистрации рентгеновского излучения. Модификация спектра лазерного излучения после взаимодействия с газокластерной струей_104

§4.4 Зависимость выхода рентгеновского излучения от давления газа и интенсивности лазерного излучения_106

§4.5 Генерация третьей гармоники и изображение плазменного филамента_108

§4.6 Формирование смешанных кластеров (СБгСЬ/Аг) в смеси молекулярного газа с газом-носителем Аг и в трехкомпонентной смеси (CF2Cl2-Ar-He)_112

Выводы_118

Заключение_121

Список публикаций по теме диссертации_124

Благодарности_127

Литература

128

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Генерация жесткого рентгеновского излучения и оптических гармоник при воздействии интенсивного лазерного излучения на модифицированные твердотельные мишени и кластерные пучки»

Введение

Актуальность темы

Появление фемтосекундных лазерных систем открыло новые уникальные возможности для проведения фундаментальных исследований в различных областях физики, химии и биологии [1]. Накопленный к настоящему времени в многочисленных коллективах опыт работы с такими системами положил начало развитию перспективных прикладных направлений фемтотехнологии: микрообработки материалов, прецизионной микрохирургии, биомедицине и ДР. [2,3].

С помощью импульсов фемтосекундной длительности (-100 фс) стало возможным получение сверхсильных световых полей в лабораторных условиях уже при миллиджоульных уровнях энергии и изучение экстремальных, сильно неравновесных состояний вещества. При воздействии фемтосекундного лазерного излучения с интенсивностью порядка 1016 Вт/см2 на мишень, образуется высокотемпературная плазма, которая является источником высокоэнергетических заряженных частиц и сверхкоротких рентгеновских импульсов с энергиями квантов до десятка кэВ, эффективность генерации которых достигает величины порядка —КГ6. Взаимодействие лазерного излучения с этой плазмой сопровождается также процессом генерации второй гармоники лазерного излучения (ГВГ) с эффективностью достигающей Ю-4. Рентгеновское излучение из фемтосекундной лазерной плазмы может быть использовано в рентгеноструктурном анализе с высоким временным разрешением для изучения динамики сверхбыстрых фазовых переходов и контроля состояния кристаллической решетки [4]. Кроме этого, оно наряду со второй гармоникой (ВГ) может являться инструментом диагностики параметров самой лазерной плазмы и энерговклада излучения в мишень [5, 6].

При импульсно-периодическом высокоинтенсивном лазерном воздействии в одну и ту же точку мишени, в результате процесса лазерной абляции, происходит вынос массы вещества мишени и образуется микроканал. При этом в процессе формировании канала, физическая картина сопутствующих процессов резко усложняется по сравнению с ситуацией, когда лазерное излучение падает на гладкую поверхность мишени. Концентрация лазерного излучения в канале и возможное увеличение локального поля на неровностях дна ведут к возрастанию поглощения энергии импульса, и, соответственно, к повышению температуры плазмы внутри канала и росту эффективности генерации рентгеновского излучения. С другой стороны, внутри канала может нарабатываться взвесь - «облако», содержащее нано- и микрочастицы мишени (кластеры) [7]. Взаимодействие лазерного излучения с таким облаком в

режиме плазмообразования будет приводить к развитию процесса самовоздействия (самодефокусировка, фазовая самомодуляция и др.), частичной экранировке и проблемам доставки энергии излучения на дно канала и, как следствие, изменению формы канала. Способом мониторинга наличия такой взвеси в режиме реального времени, может являться анализ модификаций спектра лазерного излучения (или его второй гармоники), испытавшего в ней самовоздействие. Появление электронной компоненты в результате ионизации частиц взвеси будет приводить к сдвигу спектра лазерного излучения в коротковолновую область. Кроме этого, модификация спектра лазерного излучения и его второй гармоники может возникать и в силу других физических механизмов, таких как, например, отражение излучения от расширяющегося придонного плазменного слоя (эффект Доплера) или в результате взаимодействия излучения с ионно-акустическими волнами в плазме. Регистрация спектральных модификаций наряду с выходом рентгеновского излучения и сигналом второй гармоники излучения могут обеспечить комплексный подход к контролю взаимодействия лазерного излучения с мишенью в режиме образования канала и выявлению причин, влияющих на эффективность этих процессов. Изучение особенностей, возникающих при формировании микроканалов фемтосекундным лазерным излучением высокой интенсивности (порядка 1015 Вт/см2 и более) является важным, например, для задач обработки высокопрочных материалов (получение «охлаждающих» отверстий в компонентах газотурбинных установок, элементного анализа).

Другой круг задач, вызывающий в настоящее время большой научный интерес, связан с исследованиями нелинейных процессов, возникающих при воздействии интенсивного фемтосекундного лазерного излучения на нанокластеры атомов или молекул.

Широко известен и исследован ставший уже классическим способ создания нанокластеров, основанный на конденсации газа при его сверхзвуковом расширении через импульсное сопло в вакуум [8]. Обычно, в качестве такого газа выбираются инертные газы — Аг, Кг, Хе. Образованные таким образом кластеры являются уникальным физическим объектом в том числе и с точки зрения создания источника рентгеновского излучения при воздействии на них высокоинтенсивного (1>10 Вт/см ) фемтосекундного лазерного излучения [9]. Кластерная мишень объединяет в себе преимущества твердотельной и газообразной мишеней и может поглощать до 95% энергии взаимодействующего с ней лазерного излучения. Кластерная наноплазма, возникающая под действием интенсивного фемтосекундного лазерного излучения, является источником не только рентгеновского излучения, но и высокоэнергетических ионов, нейтронов и электронов [10]. Она обладает ярко выраженными нелинейно-оптическими свойствами: распространение фемтосекундного лазерного излучения в

ней сопровождается филаментацией [11], генерацией гармоник [12] и излучения в терагерцовом диапазоне. Яркое характеристическое рентгеновское излучение из кластерной наноплазмы может быть получено с эффективностью сопоставимой со случаем твердотельной мишени [13]. В этой связи одной из актуальных проблем является повышение эффективности генерации рентгеновского излучения и расширение набора получаемых характеристических линий.

Очевидным способом повышения эффективности генерации характеристического рентгеновского излучения (кроме управления интенсивностью лазерного излучения) является использование крупных кластеров, содержащих более 106 частиц [13]. Простейший способ увеличения размера кластеров — повышение давления рабочего газа в пределах 10-100 атм. Другим ключевым параметром, определяющим эффективность генерации рентгеновского излучения, является плотность электронов, возникших в результате начальной ионизации кластера лазерным импульсом. В наноплазме, образованной кластерами многоатомных молекул, электронная плотность может быть выше по сравнению с кластерной наноплазмой на основе инертного газа. Кроме того, использование молекулярных газов выгодно и в плане расширения набора линий характеристического рентгеновского излучения. Эффективным способом создания крупных молекулярных кластеров является использование смеси, состоящей из легкокластеризующегося молекулярного газа и относительно легкого газа-носителя, взятого в более высокой концентрации [14]. Поэтому можно ожидать, что генерация характеристического жесткого рентгеновского излучения (с энергией квантов более 2 кэВ) будет происходить с высокой эффективностью при использовании в качестве мишени крупных кластеров многоатомных молекул.

Использование смесей многоатомных молекул с инертными газами при определенных концентрациях может сопровождаться появлением смешанных кластеров, содержащих и атомы и молекулы. Такие кластеры представляют интерес не только в плане особенностей их строения [15, 16], лазерной ионизации и дефрагментации [17], но и генерации наноплазмы и характеристического мультиэнергетического рентгеновского излучения. Можно ожидать, что при лазерном возбуждении таких кластеров, спектр рентгеновского излучения будет содержать характеристические линии всех компонентов, составляющих кластер. Представляет интерес вопрос и о возможности управления парциальной концентрацией компонентов, образующих смешанные кластеры, что даст возможность влиять и на выход характеристического излучения на соответствующих линиях.

Таким образом, тематика диссертационной работы представляется новой и востребованной как в области фундаментальных исследований, так и с точки зрения практического применения.

Цели диссертационной работы

1. Изучение особенностей параметров второй гармоники лазерного излучения (спектральная модификация, эффективность генерации) и выхода рентгеновского излучения, возникающих при создании микроканала в твердотельной мишени последовательностью интенсивных (1—1015-1016 Вт/см2) фемтосекундных (~100 фс) лазерных импульсов.

2. Исследование возможности получения эффективной генерации жесткого характеристического рентгеновского излучения в диапазоне 2-5 кэВ при воздействии на молекулярные кластеры фемтосекундным лазерным излучением с интенсивностью 1«1015-1016 Вт/см2.

3. Детектирование смешанных атомарно-молекулярных кластеров по спектру рентгеновского излучения, возникающего при их возбуждении фемтосекундными лазерными импульсами с интенсивностью 1~1015-1016 Вт/см2 и создание двухэнергетического источника рентгеновского излучения на основе смешанных кластеров.

Научная новизна

1. Обнаружено, что при формировании микроканала в мишени последовательностью сфокусированных (Г=6 см) на ее поверхность фемтосекундных (~100 фс) лазерных импульсов с интенсивностью 1~1016 Вт/см2, выход рентгеновского излучения и сигнал второй гармоники излучения немонотонны и имеют экстремум (достигают максимума). Эффективность генерации рентгеновского излучения возрастает с 1 -КГ6 до 6-Ю-6 при формировании канала в мишени из плавленого кварца, находящейся в вакууме. В случае, если мишень находится в воздухе, эффективность генерации рентгеновского излучения при тех же условиях возрастает с 4-Ю-8 до 4-10-7. Установлено, что при формировании канала, эффективность процесса ГВГ достигает величины 4-10 , а сдвиг спектра второй гармоники в голубую область составляет в среднем величину 25 нм. Впервые исследована зависимость сдвига спектра основного лазерного излучения и его второй гармоники от номера лазерного импульса, воздействующего на мишень (алюминий, кварц), находящуюся в вакууме или воздухе.

2. С помощью метода рэлеевского рассеяния установлено, что при использовании смеси тяжелого молекулярного газа с относительно легким газом-носителем в большой пропорции

(БИб-Аг 1:8, СРз1-Аг 1:30, изменение давления смеси в диапазоне 10-50 атм), генерируются крупные молекулярные кластеры. Впервые зарегистрировано характеристическое рентгеновское излучение (энергии линий: ЕвСК«^^ кэВ, Ес1(Ка)==2,6 кэВ, Ес^Кр)^^ кэВ и Е1(Ь„)=4 кэВ, Е1(Ьр)^4,2 кэВ) при фемтосекундном лазерном (1-8-1015 Вт/см2) возбуждении кластеров ББб, СРз1 и СБгСЬ, образующихся при расширении в вакуум смесей молекул с аргоном (концентрации 1:8, 1:15 и 1:9). Получено, что при воздействии на кластеры молекул СЪгСХг и ЭБб (смеси СБгСЬ-Не (1:9), вРб-Не (1:8), давление 30 атм) фемтосекундными импульсами интенсивностью 1-8-1015 Вт/см2 (Е=5мДж), эффективность генерации рентгеновского излучения достигает соответственно 2*10-5 и 1-10-5 при выходе 3-108 и 2-108 фотон/имп.

3. Впервые исследована зависимость сигнала третьей гармоники и картина свечения плазменного филамента, возникающих при взаимодействии интенсивного лазерного излучения

с у

(наносекундный контраст Кш~10 , пикосекундный — с газокластерной струей, от

положения вакуумного фокуса лазерного излучения относительно оси струи. Установлено, что при максимальном выходе рентгеновского излучения, когда перетяжка лазерного излучения находится перед осью газокластерной струи, филамент имеет многофокусную структуру, а сигнал третьей гармоники испытывает минимум. При изменении (улучшении) контраста лазерного излучения (КПз~5-106, Кр^Ю6), филамент в оптимальном режиме становится однофокусным.

4. Продемонстрировано, что спектр характеристического рентгеновского излучения может лежать в основе метода детектирования смешанных кластеров. Предложено для управления парциальной концентрацией компонентов, образующих смешанные кластеры, добавлять к используемой газовой смеси третий легкий компонент — гелий. На примере смеси газов фреона, аргона и гелия (СИгС^-Ат-Не) впервые показана возможность управления выходом характеристического излучения на линиях кластерообразующих компонентов (аргона и хлора) за счет влияния гелия.

Научная и практическая значимость

Обнаруженные существенные сдвиги (модификации) спектра второй гармоники лазерного излучения (достигающие 25 нм) могут служить в качестве индикатора наличия среды (взвеси, газа) внутри канала, формируемого в мишени интенсивным

(1>1015 Вт/см2)

фемтосекундным лазерным излучением. Появление взвеси внутри канала может существенно влиять на процесс абляции вещества мишени.

Предложенный способ повышения эффективности генерации характеристического рентгеновского излучения и увеличения количества характеристических рентгеновских линий, основанный на использовании крупных кластеров из многоатомных молекул, позволяет расширить возможности источников сверхкоротких рентгеновских импульсов. Достижение минимума сигнала третьей гармоники при одновременном образовании плазменного филамента, наряду с выходом рентгеновского излучения, может использоваться в качестве критерия при проведении оптимизации положения вакуумного фокуса лазерного излучения относительно оси газокластерной струи. Зарегистрированное «выедание» (модификация) спектра лазерного излучения является еще одним критерием, который может быть использован при оптимизации энерговклада лазерного излучения в кластерную среду.

Спектр рентгеновского излучения является информационным каналом, позволяющим детектировать существование смешанных кластеров. Полученный на их основе источник двух синхронизованных характеристических рентгеновских линий может быть использован в экспериментах по дифференциальному поглощению.

Защищаемые положения

1. Процесс образования микроканала в результате абляции твердотельной мишени под действием импульсно-периодического сфокусированного фемтосекундного лазерного излучения (1~1016 Вт/см2) сопровождается немонотонными выходами его второй гармоники и рентгеновского излучения, которые имеют экстремум (максимум). Максимальные эффективности генерации рентгеновского излучения и второй гармоники составляют, соответственно, 6*1 (Г6 и 4-10-3 для мишени из плавленого кварца, находящейся в вакууме (остаточное давление 10 Topp). Спектр второй гармоники, возникающей в канале мишени, находящейся и в вакууме, и в воздухе, испытывает значительный голубой сдвиг, достигающий величины 25 нм.

2. Использование кластеров многоатомных молекул (SF6, CF2CI2), образующихся в 10% смеси молекулярного газа с газом-носителем гелием (давление смеси 30 атм), позволяет достичь выхода характеристических рентгеновских квантов в области 3 кэВ порядка 108 фотонов за лазерный импульс (с эффективностью преобразования энергии

при

воздействии на газокластерную среду лазерным излучением с интенсивностью 1=8* 1015 Вт/см2 и энергией Е^бмДж.

3. При расширении в вакуум 3% смеси фреона CF2CI2 с аргоном (давление 25 атм), формируются смешанные атомарно-молекулярные кластеры. В результате воздействия на них

интенсивного (1=8-1015 Вт/см2) фемтосекундного лазерного излучения наряду с характеристическими рентгеновскими линиями хлора (Еа(Ка)=2,6 кэВ) генерируются также и характеристические линии аргона (Еаг(К«)~3 кэВ). Добавление к смеси гелия позволяет управлять относительными амплитудами этих характеристических рентгеновских линий.

Апробация работы и публикации

Основные результаты исследований, представленных в диссертации, докладывались на следующих научных конференциях: «International Conference «Fundamentals of Laser Assisted Micro- and Nanotechnologies»(FLAMN-07), 25- 28 june 2007, St. Petersburg, Russia; International Conference Advanced Laser Technologies (ALT-08), 13-18 September 2008, Siofok, Hungary; Пятая Международная Конференция «Фундаментальные проблемы оптики» (ФПО — 2008) 20-24 октября 2008 г., Санкт — Петербург, Россия; Молодежная школа-семинар Современные нанотехнологии и нанофотоника для науки и производства, 1-4 октября 2008г., Владимир, Россия; Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2009», 13 -18 апреля 2009 года, Москва, Россия; Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2009», 12-15 апреля 2010 года, Москва, Россия; ICONO/LAT 2010 Int'l Conference on Coherent and Nonlinear Optics (ICONO 2010), August 23-26, 2010, Kazan, Russia; 19th International Conference on Advanced Laser Technologies - ALT'11, 03-08 September 2011, Golden Sands, Bulgaria; 2-nd International Conference «Terahertz and Microwave radiation: Generation, Detection and Applications» Scientific school «Nonlinear optics and terahertz radiation» (TERA-2012), June 20 — 21 2012, Moscow, Russia; International conference Laser Optics 2012, 25-29 June 2012, St. Petersburg, Russia; The International Conference on Coherent and Nonlinear Optics / The Lasers, Applications and Technologies (ICONO/LAT 13), Moscow, 18-22 June 2013, Russia; Advanced Laser Technologies (ALT'13), 16-20 September 2013, Budva, Montenegro; Международная конференция «Забабахинские научные чтения», 02-06 июня 2014, Снежинск, Россия.

Личный вклад автора

Все изложенные в диссертационной работе оригинальные результаты получены автором лично, либо при его непосредственном участии. Автором осуществлялось проведение экспериментов, обработка экспериментальных данных, анализ результатов экспериментов, а также их интерпретация.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, благодарностей и списка цитированной литературы. Работа изложена на 144 страницах, включает 52 рисунка, 4 таблицы и список литературы с общим числом ссылок 224.

Краткое содержание диссертации

В первой главе диссертации приведен обзор литературы по теме диссертационной работы. Первая глава состоит из двух основных логических частей. Первая часть посвящена описанию взаимодействия интенсивного (1~1015-1016 Вт/см2) фемтосекундного лазерного излучения с твердотельными мишенями в режиме плазмообразования. Описываются механизмы ионизации, поглощения лазерной энергии, а также нелинейные процессы, сопутствующие образованию высокотемпературной плазмы - генерации рентгеновского излучения и второй гармоники лазерного излучения. Особое внимание уделяется специфике этих процессов при периодическом воздействии лазерного излучения в одну область мишени, когда в результате абляции в мишени формируется микроканал. При определенных параметрах в таком микроканале может образовываться наработанная взвесь частиц, которые в свою очередь тоже начинают взаимодействовать с лазерным излучением, оказывая влияние на эффективность энерговклада в мишень. Рассматриваются способы контроля взаимодействия лазерного излучения с мишенью, основанные на анализе рентгеновского сигнала, а также сигнала второй гармоники. Предлагается по модификации спектра второй гармоники определять наличие взвеси частиц внутри канала. Вторая часть посвящена взаимодействию интенсивного лазерного излучения с кластерами - наночастицами, состоящими из атомов или молекул, удерживаемыми ван-дер-ваальсовыми силами. Освещается вопрос характеризации кластеров, образующихся при сверхзвуковом истечении газа в вакуум. Описываются механизмы ионизации, нагрева и расширения кластеров в поле интенсивных лазерных импульсов; рассматриваются особенности, сопутствующие образованию лазерной наноплазмы - генерация рентгеновского излучения, нелинейные эффекты (генерация третьей гармоники лазерного излучения, его филаментация). Заостряется внимание на различных способах повышения эффективности генерации рентгеновского излучения - как в плане варьирования параметров воздействующего лазерного излучения, так и путем изменения параметров кластеров. Формулируются основные критерии для достижения наиболее эффективного преобразования лазерной энергии в рентгеновские кванты в диапазоне энергии 2-5 кэВ: предлагается использование крупных кластеров многоатомных молекул. Затрагивается вопрос

о возможности формировании смешанных кластеров, состоящих из различных атомов/молекул и возможности их диагностики по спектру рентгеновского излучения.

Вторая глава посвящена исследованию эффективности генерации и выхода рентгеновского излучения, сигнала второй гармоники, а также исследованию спектральных модификаций второй гармоники лазерного излучения, генерируемой при формировании глубокого микроканала в твердотельной мишени. Приводятся спектры второй гармоники, отраженной из канала и сравнительные данные по спектрам основного лазерного излучения, отраженного из канала. Исследуется динамика сдвига спектра второй гармоники в зависимости от номера лазерного импульса (т.е. по мере формирования канала). Приводится оценка электронной плотности наработанной взвеси, основанная на величине сдвига спектра второй гармоники.

Третья глава диссертации посвящена описанию экспериментальной схемы для исследования лазерно-кластерного взаимодействия и описанию методических экспериментов по исследованию взаимодействия лазерного излучения с кластерными пучками на примере кластеров аргона. Описывается система напуска газа, используемая для генерации кластерных струй, система синхронизации лазерного излучения и газокластерного пучка и оптическая схема. Характеризуется используемое в экспериментах излучение лазера на титан-сапфире: обсуждаются условия, при которых не возникает фазовая самомодуляция, влияющая на качество пучка, описывается корреляционная методика измерения длительности лазерного импульса. Описываются методические эксперименты по лазерному возбуждению кластеров аргона. Освещаются вопросы, связанные с оптимизацией различных параметров (положения вакуумного фокуса излучения относительно оси газокластерной струи, длительности и чирпирования лазерного импульса) по выходу рентгеновского излучения из аргоновой наноплазмы. Показаны спектры рентгеновского излучения, полученные из кластеров аргона и приводится оценка эффективности генерации характеристической рентгеновской линии. Рассматривается вопрос генерации третьей гармоники лазерного излучения в струе аргоновых кластеров и зависимость интенсивности сигнала ГТГ от положения вакуумного фокуса излучения относительно оси газокластерной струи. Обсуждается вид плазменных филаментов, зарегистрированных при различном положении вакуумного фокуса излучения относительно оси газокластерной струи и при различном контрасте лазерного излучения. Исследуются спектры лазерного излучения, прошедшие через кластерную струю и приводится оценка доли поглощенной в струе энергии, сделанная из спектров и измеренная прямым способом.

Четвертая глава диссертации посвящена исследованию взаимодействия фс-лазерного излучения с крупными кластерами многоатомных молекул. Приводится диагностика молекулярных кластеров двумя способами - с помощью пироприемника и сигнала рэлеевского рассеяния. Обсуждаются оптимальные условия генерации рентгеновского излучения, приводятся рентгеновские спектры и рекордные значения полученных эффективностей преобразования энергии лазерного импульса в рентгеновские кванты и полный выход квантов за выстрел. Приводятся результаты одновременных измерений сигнала третьей гармоники и выхода рентгеновского излучения в зависимости от положения вакуумного фокуса излучения и предлагается использовать сигнал третьей гармоники для диагностики областей горячей плазмы газокластерной струи. Обсуждается вид плазменных филаментов, полученных при различном контрасте лазерного излучения. Затронута тема генерации смешанных кластеров, состоящих из молекул и атомов газа-носителя (аргона) и получения при их лазерном возбуждении рентгеновского спектра, содержащего две характеристические линии -молекулярную и атомарную (аргона). Показано, что добавление в используемую смесь (СБгСЬ-Аг) третьего компонента - легкого газа гелия, позволяет управлять относительной интенсивностью характеристических рентгеновских линий аргона и хлора, т.е. варьировать концентрацию атомов в смешанных кластерах.

Глава 1. Взаимодействие интенсивного (1>1015 Вт/см2) фемтосекундного лазерного излучения с твердотельными и кластерными мишенями

В данной главе приведен обзор литературы по проблеме взаимодействия интенсивного фемтосекундного лазерного излучения с твердотельными мишенями. Описаны процессы абляции мишени, генерации высокотемпературной плазмы, рентгеновского излучения и второй гармоники лазерного излучения. Обсуждаются возможные причины различных спектральных модификаций второй гармоники и лазерного излучения на основной длине волны. Описывается физическая картина, возникающая при импульсно-периодическом лазерном воздействии на одну точку мишени, когда в ней формируется глубокий канал; затрагивается проблема формирования микро- и нано- частиц при абляции и возникновения взвеси внутри канала мишени.

§1.1 Взаимодействие интенсивного фемтосекундного лазерного излучения с твердотельными мишенями

1.1.1 Генерация плазмы при воздействии на поверхность твердотельных мишеней интенсивным фемтосекундным лазерным излучением

При воздействии интенсивного (1=1015-1016 Вт/см2) фемтосекундного лазерного импульса на поверхность твердотельной мишени, генерируется высокотемпературная плазма с электронной плотностью порядка и выше твердотельной Ые~1023 см-3 [18, 19]. Принципиальным при этом оказывается то обстоятельство, что в идеализированном случае бесконечного контраста лазерного излучения (отсутствия предымпульсов), в масштабе длительности фемтосекундного лазерного импульса разлётом плазмы можно практически пренебречь. Так, при температуре плазмы Т-300 эВ скорость разлёта ур~1 А/фс [19], поэтому формирующийся в приповерхностном слое мишени слой лазерной плазмы сохраняет свой характерный размер 500-600 А в течение всего импульса неизменным.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Жвания, Ирина Александровна, 2014 год

Литература

1. Ахманов С. А. Оптика фемтосекундных лазерных импульсов / Ахманов С. А., Чиркин А. С., Выслоух В. А. — Москва : Наука, 1988. — 312 с.

2. Gamaly Е. G. Femtosecond Laser-Matter Interaction: Theory, Experiments and Applications / Gamaly E. G. - Singapore : Pan Stanford Publishing Pte. Ltd., 2011. - 350 p.

3. Dausinger F. Femtosecond Technology for Technical and Medical Applications / Dausinger F., Lichtner F., Lubatschowski H. - Berlin : Springer-Verlag, 2004. — 326 p.

4. Sokolowski-Tinten K., Von Der Linde D. Ultrafast phase transitions and lattice dynamics probed using laser-produced x-ray pulses // J. Phys. Condens. Matter— 2004. — Vol. 16, № 49. -P. R1517-R1536.

5. Engers Т., Fendel W., Schiller H., Schulz H., Von der Linde D. Second-harmonic generation in plasmas produced by femtosecond laser pulses // Phys. Rev. A. - 1991. - Vol. 43, № 8. - P. 4564-4567.

6. Savel'ev А. В., Akhmanov S. A., Bayanov I. M., Gaponov S. V., Gordienko V. M., Dzhidzhoev M. S., Krayushkn S. V., Magnitsky S. A., Platonenko V. Т., Platonov Yu. Ya., Ponomarev Yu. V., Salaschenko N. N., Slobodchikov E. V., Tarasevich A. P. et al. Soft X-ray production and harmonic generation in femtosecond laser-driven plasma // SPIE proc. — 1992. -Vol. 1627.-P. 334-337.

7. Klimentov S. M., Akhmanov S. A., Bayanov I. M., Klimentov D. S., Dausinger F. Generation of Long-Living Charged Nanoparticles at Ablation in Air and Their Role in Pulsed Microdrilling // Laser Phys. - 2008. - Vol. 18, № 6. - P. 774-779.

8. Hagena O. F. Cluster Formation in Expanding Supersonic Jets: Effect of Pressure, Temperature, Nozzle Size, and Test Gas // J. Chem. Phys. - 1972. - Vol. 56, № 5. - P. 1793.

9. Posthumus J. Molecules and Clusters in Intense Laser Fields / Posthumus J. — Cambridge : Cambridge University Press, 2001. - 261 p.

10. Ditmire Т., Donnelly Т., Rubenchik A. M., Falcone R. W., Perry M. D. Interaction of intense laser pulses with atomic clusters // Phys. Rev. A. - 1996. - Vol. 53, № 5. - P. 3379-3402.

11. Alexeev I., Antonsen Т., Kim K., Milchberg H. Self-Focusing of Intense Laser Pulses in a Clustered Gas // Phys. Rev. Lett. - 2003. - Vol. 90, № 10. - P. 103402.

12. Donnelly T. D., Ditmire Т., Neuman K., Perry M. D., Falcone R. W. High-Order Harmonic Generation in Atom Clusters // Phys. Rev. Lett. - 1996. - Vol. 76, № 14. - P. 2472-2475.

13. Faenov A. Ya., Pikuz T. A., Fukuda Y., Skobelev I. Yu., Nakamura Т., Bulanov S. V., Hayashi Y., Kotaki H., Pirozhkov A. S., Kawachi Т., Chen L. M., Zhang L., Yan W. C., Yuan D. W., Mao J. Y., Wang Z. H., Ma J. L., Fortov V. E., Kato Y., Kando M. Generation of Quantum Beams in Large Clusters Irradiated by Super-Intense, High - Contrast Femtosecond Laser Pulses // Contrib. to Plasma Phys. - 2013. - Vol. 53, № 2. - P. 148-160.

14. Abraham O., Kim S., Stei G. Homogeneous nucleation of sulfur hexaftoride clusters in Laval nozzle molecular beams // J. Chem. Phys. - 1981. - Vol. 75, № 1. - P. 402-411.

15. Marques J. M. C., Pereira F. B. A detailed investigation on the global minimum structures of mixed rare-gas clusters: geometry, energetics, and site occupancy. // J. Comput. Chem. — 2013. - Vol. 34, № 6. - P. 505-517.

16. Danylchenko O. G., Kovalenko S. I., Konotop O. P., Samovarov V. N. Dimensions of heterogeneous clusters formed during condensation of Ar-Kr mixtures in supersonic jet // Tech. Phys. Lett. - 2012. Vol. 38, № 4. - P. 332-335.

17. Апатин В. M. Лохман В. Н., Макаров Г. Н., Огурок Д. Д., Петин А. Н., Рябов Е. А. Лазерная УФ-фрагментация однородных кластеров (CF3I)n в молекулярном пучке и кластеров (CF3I)n, находящихся внутри или на поверхности больших кластеров (Хе)т // Письма в ЖЭТФ. - 2013. - Т. 97, № 12. - С. 800-806.

Апатин В. М., Компанец В. О., Лохман В. Н., Огурок Н.-Д. Д., Пойдашев Д. Г., Рябов Е. А., Чекалин С. В. Исследование ионизации свободных и кластеризованных молекул под действием фемтосекундного лазерного излучения // Квант. Эл. — 2014. — Т. 44, №5.-С. 465-469.

18. Ахманов С. А. Сверхсильные световые поля в нелинейной оптике, физике плазмы, технике рентгеновских источников // Итоги Науки и Техники. Серия Современные Проблемы Лазерной Физики. - 1991. - Т. 4. — С. 5-18.

19. Platonenko V. Т. High-temperature near-surface plasma produced by ultrashort laser pulses // Laser Phys. - 1992. - Vol. 2, № 6. - P. 852-871.

20. Rosen M. D. Scaling laws for femto second laser-plasma interactions // Proceed. SPIE. — 1990. -Vol. 1229.-P. 160-169.

21. Meyerhofer D. D., Chen H., Delettrez J. A., Soom В., Uchida S., Yaakobi B. Resonance absorption in high-intensity contrast, picosecond laser-plasma interactions // Phys. Fluids В Plasma Phys. - 1993. - Vol. 5, № 7. - P. 2584-2588.

22. Brunei F. Not-so-resonant, resonant absorption // Phys. Rev. Lett. - 1987. - Vol. 59, № 1. - P. 52-55.

23. Gibbon P., Forster E. Short-pulse laser - plasma interactions // Plasma Phys. Control. Fusion. -1996. - Vol. 769. - P. 769-793.

24. Fourmaux S., Payeur S., Buffechoux S., Lassonde P., Martin F., Kieffer J. C. Pedestal cleaning for high laser pulse contrast ratio with a 100 TW class laser system // Opt. Express. — 2011. — Vol. 19, № 9. - P. 8486-8497.

25. Uryupina D. S., Ivanov K. A., Brantov A. V., Savel'ev А. В., Bychenkov V. Y. Femtosecond laser-plasma interaction with prepulse-generated liquid metal microjets // Phys. Plasmas. — 2012.-Vol. 19.-P. 013104.

26. Андреев А. В., Гордиенко В. M., Савельев А. Б. Ядерные процессы в высокотемпературной плазме, индуцируемой сверхкоротким лазерным импульсом // Квантовая электроника. - 2001. - Т. 31, № 11. — С. 941-955.

27. Giulietti D., Gizzi L. A. X-ray emission from laser-produced plasmas // La Riv. del Nuovo Cim. — 1998. - Vol. 21. № 10.-P. 1-93.

28. Варанавичюс А., Власов Т. В, Волков Р. В., Гаврилов С. А., Гордиенко В. М., Дубетис А., Жеромскис Э., Пискарскас А., Савельев А.Б., Тамошаускас Г. Зависимость выхода жесткого рентгеновского излучения из плотной плазмы от длины волны греющего сверхкороткого импульса // Квантовая электроника. — 2000. — Т. 30, № 6. — С. 523-528.

29. Zhavoronkov N., Gritsai Y., Bargheer M., Woerner M., Elsaesser Т. Generation of ultrashort Ka radiation from quasipoint interaction area of femtosecond pulses with thin foils // Appl. Phys. Lett. - 2005. - Vol. 86, № 24. - P. 244107.

30. Блохин M.A. Физика рентгеновских лучей / Блохин М.А. - Москва : Государственное Издательство Технико-Теоретической Литературы, 1957. - 518 с.

31. Reich С., Gibbon P., Uschmann I., Forster Е. Yield optimization and time structure of femtosecond laser plasma kalpha sources // Phys. Rev. Lett. - 2000. — Vol. 84, № 21. — P. 4846-4849.

32. Гордиенко В. M. Курилова М. В., Раков Е. В., Савельев А. Б., Урюпина Д.С. Высокостабильный плазменный источник, сформированный на поверхности жидкого галлия сверхинтерсивным фемтосекундным лазерным импульсом // Квантовая электроника. - 2007. - Т. 37, № 7. - С. 651-655.

33. Ganeev R.A., Suzuki М., Baba М., Turn М., Kuroda Н. Generation of backscattered 2w and 3w/2 harmonics of femtosecond radiation from targets with different atomic numbers // Appl. Phys. B. - 2004. - Vol. 78, № 1. - P. 79-85.

34. Басов H. Г. Быченков В. Ю., Крохин О. Н., Осипов М. В., Рупасов А. А., Силин В. П., Склизков Г. В., Стародуб А.Н., Тихончук В. Т., Шиканов А. С. Генерация второй гармоники в лазерной плазме // Квантовая электроника. - 1979. — Т. 6, № 9. - С. 1829.

35. Von der Linde D., Schulz H., Engers Т., Schiiler H. Second Harmonic Generation in Plasmas Produced by Intense Femtosecond Laser Pulses // IEEE J. Quantum Electron. - 1992. — Vol. 28, №10.-P. 2388-2396.

36. Ganeev R.A. Chakera J, Raghuramaiah M, Sharma A, Naik P, Gupta P. Experimental study of harmonic generation from solid surfaces irradiated by multipicosecond laser pulses // Phys. Rev. E. - 2001. - Vol. 63, № 2. - P. 026402.

37. Maijoribanks R. S., Zhao L., Budnik F. W., Kulcsar G., Viteu A., Higaki H., Wagner R., Maksimchuk A., Umstadter D., Le Blanc S.P., Downer M.C. Laser-Plasma Harmonics with High-Contrast Pulses and Designed Prepulses // AIP Conference Proceedings. Superstrong Fields Plasma First Int. Conf. - 1998. - P. 342-347.

38. Yamanaka C. Yamanaka T, Sasaki T, Mizui J. Brillouin Backscattering and parametric double resonance in laser-produced plasma // Phys. Rev. Lett. - 1974. - Vol. 32, № 19. - P. 10381041.

39. Veres G., Kocsis G, Szatmari S, Racz E. Doppler shift of femtosecond laser pulses from solid density plasmas // Appl. Phys. В Lasers Opt. - 2004. - Vol. 78, № 5. - P. 635-638.

40. Milchberg H.M. Expancion-induced Doppler shifts from ultrashort-pulse laser-produced plasmas // Phys. Rev. A. - 1990. - Vol. 41, № 4. - P. 2211-2214.

41. Sauerbrey R. Acceleration in femtosecond laser-produced plasmas // Phys. Plasmas. — 1996. — Vol.3, №12.-P. 4712-4716.

42. Zepf M., Castro-Colin M., Chambers D., Preston S. G., Wark J. S., Zhang J., Danson C. N., Neely D., Norreys P. A., Dangor A. E., Dyson A., Lee P., Fews A. P., Gibbon P., Moustaizis S., Key M. H. Measurements of the hole boring velocity from Doppler shifted harmonic emission from solid targets // Phys. Plasmas. -1996. - Vol. 3, № 9. - P. 3242-3244.

43. Wood W. M., Focht G., Downer M. C. Tight focusing and blue shifting of millijoule femtosecond pulses from a conical axicon amplifier // Opt. Lett. —1988.. — Vol. 13, № 11.. — P. 984-986.

44. Penetrante B. M. Bardsley J. N., Wood W. M., Siders C. W., Downer M. C. Ionization-induced frequency shifts in intense femtosecond laser pulses // J. Opt. Soc. Am. B.. — 1992.. — Vol. 9., №11.-P. 2032-2040.

45. Rae S. C., Burnett K. Detailed simulations of plasma-induced spectral blueshifting // Phys. Rev. A. - 1992. - Vol. 46, № 2. - P. 1084-1090.

46. Rae S.C. Spectral blueshifting and spatial defocusing of intense laser pulses in dense gases // Opt. Commun. - 1994. - Vol. 104. - P. 330-335.

47. Ciarrocca M., Marangos J. P., Burgess D. D., Hutchinson, M. H. R., Smith R. A., Rac S. C., Burnetp K. Full length article Spectral and spatial modifications to an intense 1 pm laser pulse interacting with a dense argon gas // Opt. Commun. 1994. - Vol. 110. - P. 425-434.

48. Koga J.K., Naumova N., Kando M., Tsintsadze L. N., Nakajima K., Bulanov S. V., Dewa H., Kotaki H., Tajima T. Fixed blueshift of high intensity short pulse lasers propagating in gas chambers // Phys. Plasmas. - 2000. - Vol. 7, № 12. - P. 5223-5231.

49. Hansen C., Wilks S., Young P. Spectral Evidence for Collisionless Absorption in Subpicosecond Laser-Solid Interactions // Phys. Rev. Lett. - 1999. - Vol. 83. № 24. - P. 50195022.

50. Cassataro M. THz gas photonics and nonlinear interactions: Bachelor Thesis - Palermo, 2012. - 61 p.

51. Hamster H., Sullivan A., Gordon S., Falcone R. W. Short-pulse terahertz radiation fron high-intensity-laser-produced plasmas // Phys. Rev. E. - 1994. - Vol. 49, № 1. - P. 671-677.;

Li Ch., Cui Yu.-Q., Zhou M.-L., Du F., Li Yu-T., Wang W.-M., Chen L.-M., Sheng Zh.-M., Ma J.-L., Lu X., Zhang J. Role of resonance absorption in terahertz radiation generation from solid targets // Opt. Exp. - 2014. - Vol. 22, №10. - P. 11797.

52. Jahangiri F. Hashida M, Nagashima T, Tokita S, Hangyo M, Sakabe S. Intense terahertz emission from atomic cluster plasma produced by intense femtosecond laser pulses // Appl. Phys. Lett. - 2011. - Vol. 99, № 26. - P. 261503.

53. Nagashima T., Hirayama H., Shibuya K., Hangyo M., Hashida M., Tokita S., Sakabe S. Terahertz pulse radiation from argon clusters irradiated with intense femtosecond laser pulses // Opt. Express. - 2009. - Vol. 17, № 11. - P. 8807-8812.

54. Nolte S., Momma C., Jacobs H., Tu A., Chichkov B. N., Wellegehausen В., Welling H. Ablation of metals by ultrashort laser pulses // J. Opt. Soc. Am. — 1997. — Vol. 14, № 10. — P. 2716-2722.

55. Ionin A.A. Kudryashov SI, Ligachev AE, Makarov S V, Seleznev L V, Sinitsyn D V. Nanoscale Cavitation Instability of the Surface Melt along the Grooves of One Dimensional Nanorelief Gratings on an Aluminum Surface // JETP Lett. - 2011. - Vol. 94, № 4. - P. 289292.

56. Tan В., Venkatakrishnan K. A femtosecond laser-induced periodical surface structure on crystalline silicon // J. Micromechanics Microengineering. — 2006. — Vol. 16, № 5. - P. 10801085.

57. Bonse J., Baudach S., Krüger J., Kautek W., Lenzner M. Femtosecond laser ablation of silicon - modification thresholds and // Appl. Phys. A. - 2002. - Vol. 74. - P. 19-25.

58. Varel H., Wahmer M., Rosenfeld A., Ashkenasi D., Campbell E. E. B. Femtosecond laser ablation of sapphire: time-of-flight analysis of ablation plume // Appl. Surf. Sei. - 1998. - Vol. 127-129.-P. 128-133.

59. Young J. F., Preston J. S., van Driel H. M., Sipe J. E. Laser-induced periodic surface structure. II. Experiments on Ge, Si, Al and brass // Phys. Rev. B. - 1983. - Vol. 27, № 2. - P.l 1551172.

60. Sipe J. E., Young J. F., Preston J. S. Laser-induced periodic surface structure. I. Theory // Phys. Rev. В. - 1983. - Vol. 27, № 2. - P.l 141-1154.

61. Liu В., Hu Z., Che Y., Chen Y., Pan X. Nanoparticle generation in ultrafast pulsed laser ablation of nickel // Appl. Phys. Lett. - 2007. - Vol. 90. - P. 044103.

62. Гордиенко В. M., Дьяков В. А., Кузяков Ю. А., Макаров И. А., Раков Е. В., Тимофеев М. А. Формирование тонких пленок при прямом и обратном переносе аблированных частиц в результате воздействия фемтосекундным лазерным излучением на пенографит в атмосфере азота // Квантовая электроника. - 2007. - Т. 37, № 3. - С. 285-289.

63. Vorobyev A., Guo С. Enhanced absorptance of gold following multipulse femtosecond laser ablation // Phys. Rev. B. - 2005. - Vol. 72. - P. 195422.

64. Chakravarty U., Arora V., Chakera J. A., Naik P. A., Srivastava H., Tiwari P., Srivastava A., Gupta P. D. X-ray enhancement in a nanohole target irradiated by intense ultrashort laser pulses // J. Appl. Phys. - 2011. - Vol. 109, № 5. - P. 053301.

65. Bagchi S., Prem Kiran P., Bhuyan M. K., Bose S., Ayyub P., Krishnamurthy M., Kumar G .R. Fast ion beams from intense, femtosecond laser irradiated nanostructured surfaces // Appl. Phys. B. - 2007. - Vol. 88, № 2. - P. 167-173.

66. Kulcsar G., AlMawlawi D., Budnik F., Herman P. R., Moskovits M., Zhao L., Marjoribanks R. S. Intense picosecond X-Ray pulses from laser plasmas by use of nanostructured "Velvet" targets//Phys. Rev. Lett. - 2000. - Vol. 84,№22.-P. 5149-5152.

67. Nishikawa Т., Nakano H., Oguri К., Uesugi N., Nakao M., Nishio K., Masuda H. Nanocylinder-array structure greatly increases the soft X-ray intensity generated from femtosecond-laser-produced plasma // Appl. Phys. B. - 2001. Vol. 188. - P. 185-188.

68. Волков P. В., Гаврилов С. А., Голишников Д. М., Гордиенко В. М., Михеев П. М., Савельев А. Б., Серов А. А. Генерация горячих частиц в фемтосекундной лазерной плазме с использованием твердотельных модифицированных мишеней // Квантовая электроника. - 2001. - Т. 3. - С. 241-246.

69. Волков Р. В., Голишников Д. М., Гордиенко В. М., Савельев А. Б. Перегретая плазма на поверхности мишени с периодической структурой, индуцированной фемтосекундным лазерным излучением // Письма в ЖЭТФ. - 2003. - Т. 77, № 9. - С. 568-571.

70. Gordienko V. М., Mikheev P. М., Savelev А. В. Local-Field Enhancement in a Femtosecond Laser Plasma Induced on a Modified Target Surface // Laser Phys. - 2001. — Vol. 11, № 5. — P. 600-605.

71. Ангелуц А. А., Коротеев H. И., Ожередов И. А., Шкуринов А. П. Генерация второй гармоники фемтосекундных импульсов при отражении от металлической поверхности: усиление за счет периодической модуляции рельефа // Письма в ЖЭТФ. - 1996. — Т. 63, № З.-С. 155-159.

72. Кононенко Т. В., Конов В. И., Гарнов С. В., Даниелиус Р., Пискаркас А., Тамошаускас Г., Даусингер Ф. Сравнительное исследование абляции материалов фемтосекундными и пико/наносекундными лазерными импульсами // Квантовая электроника. — 1999. — Т. 28, №2.-С. 167-172.

73. Dausinger F., Hugel Н., Konov V. Micro-machining with ultrashort laser pulses: From basic understanding to technical applications // SPIE proc. - 2003. - Vol. 5147. - P. 106-115.

74. Chichkov B. N., Momma C., Nolte S., von Alvensleben F., Tunnermann A. Femtosecond, picosecond and nanosecond laser ablation of solids // Appl. Phys. A. — 1996. — Vol. 63. — P. 109-115.

75. Gamaly E. G., Rode A. V., Luther-Davies В., Tikhonchuk V. T. Ablation of solids by femtosecond lasers: Ablation mechanism and ablation thresholds for metals and dielectrics // Phys. Plasmas. - 2002. - Vol. 9, № 3. - P. 949-957.

76. Pronko P. P., Dutta S. K., Du D., Singh R. K. Thermophysical effects in laser processing of materials with picosecond and femtosecond pulses // J. Appl. Phys. - 1995. - Vol. 78, № 10. -P. 6233-6240.

77. Amoruso S., Bruzzese R., Vitiello M., Nedialkov N. N., Atanasov P. A. Experimental and theoretical investigations of femtosecond laser ablation of aluminum in vacuum // J. Appl. Phys. - 2005. - Vol. 98, № 4. - P. 044907.

78. Hironaka Y., Fuj'imoto Y., Nakamura K. G., Kondo K., Yoshida M. Enhancement of hard x-ray emission from a copper target by multiple shots of femtosecond laser pulses // Appl. Phys. Lett. - 1999. - Vol. 74, № 12. - P. 1645-1647.

79. Aldana J. R.V., Méndez С., Roso L., Moreno P. Propagation of ablation channels with multiple femtosecond laser pulses in dielectrics: numerical simulations and experiments // J. Phys. D. Appl. Phys. -2005. - Vol. 38, № 16. - P. 2764-2768.

80. Gamaly E.G., Rode A. V, Perrone A., Zocco A. Mechanisms of ablation-rate decrease in multiple-pulse laser ablation // Appl. Phys. A Mater. Sei. Process. - 2001. - Vol. 73, № 2. - P. 143-149.

81. Dausinger F., Hügel H., Konov V. Micro-machining with ultrashort laser pulses: From basic understanding to technical applications // Proc. SPIE ALT'02. - 2003. - Vol. 5147. - P.l 06115.

82. Döring S., Szilagyi J., Richter S., Zimmermann F., Richardson M., Tiinnermann A., Nolte S. Evolution of hole shape and size during short and ultrashort pulse laser deep drilling. // Opt. Express. - 2012. - Vol. 20, № 24. - P. 27147-27154.

83. Klimentov S. M., Kononenko Т. V., Pivovarov P. A., Garnov S. V., Konov V. I., Prokhorov A. M., Breitling D., Dausinger F. The role of plasma in ablation of materials by ultrashort laser pulses // Quantum Electron. - 2001. - Vol. 31, № 5. - P. 378-382.

84. Nielsen C. S., Balling P. Deep drilling of metals with ultrashort laser pulses: A two-stage process // J. Appl. Phys. - 2006. - Vol. 99, № 9. - P. 093101.

85. Türkoglu A. K., Ersoy Т., Akturk S., Canbaz F. Effects of waveguide behavior during femtosecond-laser drilling of metals // Appl. Phys. A. - 2012. - Vol. 108. - P. 935-941.

86. Zeng X. Laser-plasma interactions in fused silica cavities // J. Appl. Phys. - 2004. - Vol. 95. №3.-P. 816-822.

87. Gordienko V. M., Khomenko A. S., Makarov I. A., Petukhov V. Enhanced laser induced К X-rays generation during microchannel formation inside the object positioned in air // Laser Phys. - 2010.- Vol. 20. №4.- P. 816-819.

88. Gordienko V. M., Makarov I. A., Rakov E. V. Hot plasma diagnostics during femtosecond laser ablation in a cavity // Proc. SPIE - 2007. - Vol. 6606, № 66060S. - P. 1-8.

89. Gordienko V. M., Zhvaniya I. A., Khomenko A. S. Dynamics of plasma production and harmonic generation under microchannel drilling in solid target by intense femtosecond laser // SPIE proc. - 2010. - Vol. 7994. - P. 79940P.

90. Zeng X., Mao S. S., Liu С., Мао X., Greif R., Russo R. E. Plasma diagnostics during laser ablation in a cavity // Spectrochim. Acta part B. - 2003. - Vol. 58. - P. 867-877.

91. Hu W., Shin Y. C., King G. Early-stage plasma dynamics with air ionization during ultrashort laser ablation of metal // Phys. Plasmas. - 2011. - Vol. 18. № 9. - P. 093302.

92. Булгаков А. В. Синтез наноразмерных материалов при воздействии мощных потоков энергии на вещество / Булгаков А. В., Булгакова Н. М., Бураков И. М. - Новосибирск: Институт теплофизики СО РАН, 2009. - 462 с.

93. Pronko P. P., Zhang Z., VanRompay P. A. Critical density effects in femtosecond ablation plasmas and consequences for high intensity pulsed laser deposition // Appl. Surf. Sci. — 2003. - Vol. 208-209. - P. 492-501.

94. Kuroda S., Kaihara S., Fujii Y., Kinoshita T. Modeling of particle generation in laser ablation plasma // J. Aerosol Sci. Elsevier, - 2012. - Vol. 50. - P. 38-56.

95. Glover T., Ackerman G., Belkacem A., Heimann P., Hussain Z., Lee R., Padmore H., Ray C., Schoenlein R., Steele W., Young D. Metal-Insulator Transitions in an Expanding Metallic Fluid: Particle Formation Kinetics // Phys. Rev. Lett. - 2003. - Vol. 90, № 23. - P. 236102.

96. Amoruso S., Ausanio G., Bruzzese R., Vitiello M., Wang X. Femtosecond laser pulse irradiation of solid targets as a general route to nanoparticle formation in a vacuum // Phys. Rev. B. - 2005. - Vol. 71, № 3. - P. 033406.

97. Eliezer S., Eliaz N., Grossman E., Fisher D., Gouzman I., Henis Z., Pecker S., Horovitz Y., Fraenkel M., Maman S., Lereah Y. Synthesis of nanoparticles with femtosecond laser pulses // Phys. Rev. В.-2004.-Vol. 69, № 14.-P. 144119.

98. Крайнов В. П., Смирнов Б. M., Смирнов M. Б. Фемтосекундное возбуждение кластерных пучков // УФН. - 2007. - Т. 177, № 9. - С. 953-981.

99. Ganeev R. A., Witting Т., Hutchison С., Frank F., Redkin P. V., Okell W. A., Lei D. Y., Roschuk T., Maier S. A., Marangos J. P., Tisch J. W. G. Enhanced high-order-harmonic generation in a carbon ablation plume // Phys. Rev. A. - 2012. - Vol. 015807. — P. 3-6.

100. Gordienko V. M., Lachko I. M., Mikheev P. M., Savel'ev А. В., Uryupina D. S., Volkov R. V. Experimental characterization of hot electron production under femtosecond laser plasma // Plasma Phys. Control. Fusion. -2002. - Vol. 2555. - P. 2555-2568.

101. Benattar R., Geindre J. P., Audebert P., Mysyrowiez A., Antonetti A. Optical probing of a plasma created by a 100 femtosecond laser // Opt. Commun. - 1992. - Vol. 88. - P. 376-380.

102. Mancini R. Shlyaptseva A., Audebert P., Geindre J. P., Bastiani S., Gauthier J. C., Grillon G., Mysyrowiez A., Antonetti A. Stark broadening of satellite lines in silicon plasmas driven by femtosecond laser pulses. // Phys. Rev. E. - 1996. - Vol. 54, № 4. - P. 4147-4154.

103. Grojo D., Hermann J., Perrone A. Plasma analyses during femtosecond laser ablation of Ti, Zr, and Hf// J. Appl. Phys. - 2005. - Vol. 97, № 6. - P. 063306.

104. Noël S., Hermann J., Itina T. Investigation of nanoparticle generation during femtosecond laser ablation of metals // Appl. Surf. Sci. - 2007. - Vol. 253, № 15. - P. 6310-6315.

105. Perrière J., Boulmer-Leborgne C., Benzerga R., Tricot S. Nanoparticle formation by femtosecond laser ablation // J. Phys. D. Appl. Phys. - 2007. - Vol. 40, № 22. - P. 7069-7076.

106. Okano Y., Oguri K., Nishikawa T., Nakano H. Observation of femtosecond-laser-induced ablation plumes of aluminum using space- and time-resolved soft x-ray absorption spectroscopy // Appl. Phys. Lett. - 2006. - Vol. 89, № 22. - P. 221502.

107. Koch J., von Bohlen A., Hergenro R., Niemax K. Particle size distributions and compositions of aerosols produced by near-IR femto- and nanosecond laser ablation of brass // J. Anal. At. Spectom. - 2004. - Vol. 19. - P. 267-272.

108. Климентов С. M., Гарнов С. В., Конов В. И., Кононенко Т. В., Пивоваров П. А., Царькова О. Г., Брайтлинг Д., Даусингер Ф. Роль низкопорогового пробоя воздуха в абляции материалов короткими лазерными импульсами // Труды института общей физики им A.M. Прохорова. - 2004. - Т. 60. - С. 13-29.

109. Klimentov S. М., Garnov S. V., Konov V. I., Kononenko Т. V., Pivovarov P. A. Effect of Low-Threshold Air Breakdown on Material Ablation by Short Laser Pulses // Phys. Wave Phenom. - 2007. - Vol. 15, № 1. - P. 1-11.

110. Ostendorf A. Precise deep drilling of metals by femtosecond laser pulses // RIKEN Rev. No.50 Focus. Laser Precis. Microfabr. (LPM 2002). - 2003. - Vol. 50. - P. 87-89.

111. Ancona S. D. A., Limpert S. H. J., Tunnermann S. N. A. Microdrilling of metals using femtosecond laser pulses and high average powers at 515 nm and 1030 nm // Appl. Phys. A. — 2010.-Vol. 100.-P. 53-56.

112. Doring S. Richter S., Ullsperger Т., Tiinnermann A., Nolte S. et al. Influence of ambient pressure on the hole formation process in ultrashort pulse laser deep drilling // Proceed. SPIE. — 2013. - Vol. 8611. - P. 8611 ID.

113. Kumarappan V., Kim K. Y., Milchberg H. M. Guiding of Intense Laser Pulses in Plasma Waveguides Produced from Efficient, Femtosecond End-Pumped Heating of Clustered Gases // Phys. Rev. Lett. - 2005. - Vol. 94. - P. 205004.

114. Goldby J. Dynamics of Molecules and Clusters at Surfaces: PhD Thesis - Cambrige, 1996. -121 p.

115. Boldarev A. S., Gasilov V. A., Blasco F., Stenz C., Dorchies F., Salin F., Faenov A. Ya. Modeling Cluster Jets as Targets for High-Power Ultrashort Laser Pulses // JETP Lett. - 2001. -Vol. 73, № 10.-P. 583-587.

116. Макаров Г.Н. Экстремальные процессы в кластерах при столкновении с твердой поверхностью // УФН. - 2006. - Т. 176, № 2. - С. 121-174.

117. Смирнов Б.М. Генерация кластерных пучков // УФН. - 2003. - Т. 173, № 6. - С. 609-648.

118. Wormer J., Guzielski V, Stapelfeldt J, Miiller T. Fluorescence escitation spectroscopy of xenon clusters in the VUV // Chem. Phys. Lett. - 1989. - Vol. 159, № 4. - P. 321-326.

119. Ditmire Т., Springate E., Tisch J. W. G., Shao Y. L., Mason M. В., Hay N., Marangos, J. P., Hutchinson M. H. R. Explosion of atomic clusters heated by high-intensity femtosecond laser pulses // Phys. Rev. A. - 1998. - Vol. 57, № 1. - P. 369-382.

120. Hagena O.F. Cluster ion sources // Rev. Sci. Instrum. -1992. - Vol. 63, № 4. - P. 2374-2379.

121. Dorchies F., Blasco F., Caillaud Т., Stevefelt J., Stenz C., Boldarev A., Gasilov V. Spatial distribution of cluster size and density in supersonic jets as targets for intense laser pulses // Phys. Rev. A. - 2003. - Vol. 68. - P. 023201.

122. Fennel Т., Tiggesbaumker J. Laser-driven nonlinear cluster dynamics // Rev. Mod. Phys. — 2010.-Vol. 82.-P. 1793-1842.

123. Болдарев А. С., Гасилов В. А., Фаенов А. Я. О генерации крупных кластеров при формировании газоструйных лазерных мишеней // ЖТФ. - 2004. - Т. 74, № 4. - С. 10-17.

124. Boldarev A. S., Gasilov V. A. Gas-cluster targets for femtosecond laser interaction: // Rev. Sci. Instrum. - 2006. - Vol. 77. - P. 083112.

125. Lamour E., Prigent C., Rozet J. P., Vernhet D. X-ray production in short laser pulse interaction with rare gas clusters // J. Phys. Conf. Ser. - 2007. - Vol. 88. - P. 012035.

126. Голубев А. П., Гордиенко В. M., Джиджоев М. С., Макаров И. А., Повышение выхода женских рентгеновских квантов при взаимодействии фемтосекундного лазерного излучения на хрм-форстерите с класетрами Хе // Вестник московского университета Серия 3. Физика и астрономия. - 2009. - Т. 2. - С. 108.

127. Northby J. A. Experimental studies of helium droplets // J. Chem. Phys. - 2001. - Vol. 115, № 22.-P. 10065-10077.

128. Макаров Г. H., Петин А. Н. Исследование кластеризации атомов и молекул в импульсной газодинамической струе с помощью пироэлектрического приемника // ЖЭТФ. — 2008. — Т. 134, №5.-С. 1-11.

129. Bartell L. S., Valente Е. J., Caillat J. С. Electron Diffraction Studies of Supersonic Jets . 8 . Nucleation of Various Phases of SF6, SeF6 and TeF6 // J. Phys. Chem. - 1987. - Vol. 91, № 10.-P. 2498-2503.

130. Bell A.J., Mestdagh J. M., Berlande J., Biquard X., Cuvellier J. Mean cluster size by Rayleigh scattering // J. Phys. D. Appl. Phys. -1993. - Vol. 26. - P. 994-996.

131. Lord Rayleigh F. R. S. XXXIV . On the transmission of light through an atmosphere containing small particles in suspension and on the origin of the blue of the sky // Philos. Mag. Ser. 5. — 1899. - Vol. 47. - P. 375-384.

132. Smith R. A., Ditmire Т., Tisch J. W. G. Characterization of a cryogenically cooled high-pressure gas jet for laser/cluster interaction experiments // Rev. Sci. Instrum. - 1998. - Vol. 69, №11.-P. 3798-3804.

133. Han J. F., Yang C. W., Miao J. W., Lu J. F., Liu M., Luo X. В., Shi M. G. The spatial distribution of argon clusters in gas jet // Eur. Phys. J. D. - 2010. - Vol. 56, № 3. - P. 347-352.

134. Shao Y., Ditmire Т., Tisch J., Springate E., Marangos J., Hutchinson M. H. R. Multi-keV Electron Generation in the Interaction of Intense Laser Pulses with Xe Clusters. // Phys. Rev. Lett. -1996. - Vol. 77, № 16. - P. 3343-3346.

135. Ditmire Т., Smith R. A., Tisch J. W. G., Hutchinson M. H. R. High Intensity Laser Absorption by Gases of Atomic Clusters//Phys. Rev. Lett. - 1997.-Vol. 78,№ 16.-P. 3121-3124.

136. Ditmire Т., Zweiback J., Yanovsky V. P., Cowan Т. E., Hays G. Nuclear fusion fromexplosions of femtosecond laser-heated deuterium clusters // Nature. — 1999. - Vol. 398. - P. 489-492.

137. Ditmire Т., Zweiback J., Yanovsky V. P., Cowan Т. E., Hays G. Nuclear fusion in gases of deuterium clusters heated with a femtosecond laser // Phys. Plasmas. — 2000. — Vol. 7, № 5. — P. 1-6.

138. Попов В. С. Ионизация в поле сильной электромагнитной волны // УФН. - 1964. — Т.174, №9.- Р. 921-951.

139. Ammosov М. V., Delone N. В., Krainov V. P. Tunnel ionization of complex atoms and of atomic ions in an alternating electromagnetic field // JETP. —1986. — Vol. 91, № 6. — P. 11911194.

140. Rose-Petruck C., Schafer K. J., Wilson K. R., Barty C. P. J. Ultrafast electron dynamics and inner-shell ionization in laser driven clusters // Phys. Rev. A. — 1997. — Vol. 55, № 2. — P. 1182-1190.

141. Milchberg H. M., Mcnaught S. J., Parra E. Plasma hydrodinamics of the intense laser-cluster interaction // Phys. Rev. E. - 2001. - Vol. 64. - P. 056402.

142. Zweiback J., Ditmire Т., Perry M. D. Resonance in scattering and absorption from large noble gas clusters // Opt. Express. - 2000. - Vol. 6, № 12. - P. 236-242.

143. Micheau S., Jouin H., Pons B. Modified nanoplasma model for laser-cluster interaction // Phys. Rev. A. - 2008. - Vol. 77. - P. 053201.

144. Parra E., Alexeev I., Fan J., Kim K. Y., Mcnaught S. J., Milchberg H. M. X-ray and extreme ultraviolet emission induced by variable pulse-width irradiation of Ar and Kr clusters and droplets // Phys. Rev. E. - 2000. - Vol. 62, № 5. - P. 5931-5934.

145. Taguchi Т., Antonsen Т., Milchberg H. Resonant Heating of a Cluster Plasma by Intense Laser Light // Phys. Rev. Lett. - 2004. - Vol. 92, № 20. - P. 205003.

146. Gupta A., Antonsen Т., Taguchi Т., Palastro J. Effect of pulse duration on resonant heating of laser-irradiated argon and deuterium clusters // Phys. Rev. E. — 2006. — Vol. 74, № 4. — P. 1-10.

147. Kundu M., Bauer D. Nonlinear Resonance Absorption in the Laser-Cluster Interaction // Phys. Rev. Lett.-2006.-Vol. 96, № 12.-P. 123401.

148. Lezius M., Dobosz S., Normand D., Schmidt M. Explosion Dynamics of Rare Gas Clusters in Strong Laser Fields // Phys. Rev. Lett. - 1998. - Vol. 80, № 2. - P. 261-264.

149. McPherson A., Luk T. S, Thompson B. D., Borisov А. В., Shiryaev О. В., Chen X., Boyer K., Rhodes C.K. Multiphoton induced X-ray emission from Kr clusters on M-chell (-100A) and L-shell (~6A) transitions // Phys. Rev. Lett. - 1994. - Vol. 72, № 12. - P. 1810-1814.

150. Kugland N. L., Constantin C. G., Neumayer P., Chung H., Collette A. High Ka x-ray conversion efficiency from extended source gas jet targets irradiated by ultra short laser pulses // Appl. Phys. Lett. - 2008. - Vol. 92. - P. 241504.

151. Faenov A. Y., Skobelev I. Y„ Pikuz T. A., Pikuz S. A., Fortov V. E., Fukuda Y., Hayashi Y., Pirozhkov A., Kotaki H., Shimomura Т., Kiriyama H., Kanazawa S., Kato Y., Colgan J., Abdallah J., Kando M. X-ray spectroscopy diagnoses of clusters surviving under prepulses of

ultra-intense femtosecond laser pulse irradiation // Laser Part. Beams — 2012. — Vol. 30, № 03. -P. 481—488.

152. Chen L. M., Kando M., Ma J., Kotaki H., Fukuda Y., Hayashi Y., Daito I., Homma T., Ogura K., Mori M., Pirozhkov A. S., Koga J., Daido H., Bulanov S. V., Kimura T., Tajima T., Kato Y. Phase-contrast x-ray imaging with intense Ar Ka radiation from femtosecond-laser-driven gas target // Appl. Phys. Lett. - 2007. - Vol. 90, № 21. - P. 211501.

153. Zhang L., Chen L.-M., Yuan D.-W., Yan W.-C., Wang Zh.-H., Liu Ch., Shen Zh.-W., Faenov A., Pikuz T., Skobelev I., Gasilov V., Boldarev A., Mao J.-Y., Li Y.-T., Dong Q.-L., Lu X., Ma J.-L., Wang W.-M., Sheng Zh.-M., Zhang J. Enhanced Ka output of Ar and Kr using size optimized cluster target irradiated by high-contrast laser pulses. // Opt. Express. - 2011. - Vol. 19, №25.-P. 25812-25822.

154. Kugland N. L., Neumayer P., Dôppner T., Chung H.-K., Constantin С. G., Girard F., Glenzer S. H., Kemp A., Niemann С. High contrast Кг gas jet К alpha x-ray source for high energy density physics experiments. // Rev. Sci. Instrum. - 2008. - Vol. 79, № 10. - P. 10E917.

155. Костенко О. Ф. Моделирование генерации характеристического рентгеновского излучения при вакуумном нагреве электронов в кластере фемтосекундным лазерным импульсом // Квантовая электроника. — 2014. —Т.44, № 5. - С. 478-483.

156. Junkel-Vives G. С., Abdallah J., Blasco F., Stenz С., Salin F., Faenov A. Ya., Magunov A. I., Pikuz T. A., Skobelev I. Yu. Observation of H-like ions within argon clusters irradiated by 35-fs laser via high-resolution x-ray spectroscopy // Phys. Rev. A. - 2001. - Vol. 64. - P. 021201.

157. Hombourger С. An empirical expression for K-shell ionization cross section by electron impact // J. Phys. В At. Mol. Opt. Phys. -1998. - Vol. 31. - P. 3693-3702.

158. Liu F., Chen L., Lin X., Ma J.-L., Li R.-Z., Li Y.-T., Wang Zh.-H., Wang Sh.-J., Wei Zh.-Y., Zhang J. K-shell x-ray emission enhancement via self- guided propagation of intense laser pulses in Ar clusters//Opt. Express.-2009.-Vol. 17, № 19.-P. 16379-16384.

159. Dobosz S., Lezius M., Schmidt M., Meynadier P., Perdrix M., Normand D., Rozet J.-P., Vernhet D. Absolute keV photon yields from ultrashort laser-field-induced hot nanoplasmas // Phys. Rev. A. - 1997. - Vol. 56, № 4. - P. R2526-R2529.

160. Caillaud T. Blasco F, Bonté С, Dorchies F, Mora P. Study of intense femtosecond laser propagation into a dense Ar gas and cluster jet // Phys. Plasmas. — 2006. — Vol. 13, № 3. — P. 033105.

161. Chen L. M., Liu F., Wang W. M., Kando M., Mao J. Y., Zhang L., Ma J. L., Li Y. T., Bulanov S. V., Tajima T., Kato Y., Sheng Z. M., Wei Z. Y., Zhang J. Intense High-Contrast Femtosecond K-Shell X-Ray Source from Laser-Driven Ar Clusters // Phys. Rev. Lett. — 2010. -Vol. 104, №21.-P. 215004.

162. Chu H., Tsai H, Xiao Y, Lee С, Lin J, Wang J.Control of laser-beam propagation and absorption in a nanoplasma gas by programming of a transient complex refractive index with a prepulse // Phys. Rev. E. - 2004. - Vol. 69. - P. 035403.

163. Faenov A.Y., Fukuda Y., Pikuz T. A., Kando M., Kotaki H., Homma T., Kawase K., Daito I., Hayashi Y., Sakaki H., Bolton P., Pirozhkov A.,Yogo A.,Tampo M., Nakamura T., Mori M.,

Ogura K., Kawachi T., Daido H., Tajima T., Bulanov S. V. Investigation of Interaction of Short Laser Pulses with Large Clusters and Applications to Imaging Processes // J. Korean Phys. Soc.

- 2010. - Vol. 56, № 1. - P. 279-286.

164. Lin J, Chu H, Shen M, Xiao Y. High-brightness soft X-ray generation under optimized laser-cluster interaction // Opt. Commun. - 2004. - Vol. 231. - P. 375-381.

165. Kim K.Y., Milchberg H. M. X-ray spectroscopy of 1 cm plasma channels produced by self-guided pulse propagation in elongated cluster jets // Phys. Rev. E. - 2006. - Vol. 73. — P. 066403.

166. Kim K. Y., Alexeev I., Antonsen T. M., Gupta A., Kumarappan V., Milchberg H. M. Spectral redshifts in the intense laser-cluster interaction // Phys. Rev. A. -2005. - Vol. 71, № 1. - P. 011201.

167. Milchberg H. M., Kim K. Y., Kumarappan V., Layer B. D., Sheng H. Clustered gases as a medium for efficient plasma waveguide generation // Philos. Trans. R. Soc. A. — 2006. — Vol. 364.-P. 647-661.

168. Ditmire T., Smith R. A., Hutchinson M. H. R. Plasma waveguide formation in predissociated clustering gases // Opt. Lett. - 1998. - Vol. 23, № 5. - P. 322-324.

169. Mohamed W. T., Chen G., Kim J., Tao G. X., Ahn J., Kim D. E. Controlling the length of plasma waveguide up to 5 mm, produced by femtosecond laser pulses in atomic clustered gas //Opt. Express.-2011.-Vol. 19,№ 17.-P. 15919-15928.

170. Fomytskyi M. V, Breizman B. N., Arefiev A. V., Chiu C., Fomyts M. V. Harmonic generation in clusters // Phys. Plasmas. - 2004. - Vol. 11. - P. 3349-3360.

171. Shim B. Time-Resolved Study of Third Harmonic Generation from Anisotropically Expanding Clusters : PhD Thesis - Austin, Texas, 2006. - 113 p.

172. Tajima T., Kishimoto Y., Downer M. C. Optical properties of cluster plasma // Phys. Plasmas.

- 1999. - Vol. 6, № 10. P. - 3759-3764.

173. Dorchies F., Caillaud T., Blasco F., Bonté C., Jouin H., Micheau S., Pons B., Stevefelt J. Investigation of laser-irradiated Ar cluster dynamics from K-shell x-ray emission measurements // Phys. Rev. E. - 2005. - Vol. 71. - P. 066410.

174. Liu Y., Dong Q., Peng X., Jin Z., Zhang J. Soft x-ray emission, angular distribution of hot electrons, and absorption studies of argon clusters in intense laser pulses // Phys. Plasmas. — 2009.-Vol. 16.-P. 143301.

175. Prigent C., Deiss C., Lamour E., Rozet J., Vernhet D. Effect of pulse duration on the x-ray emission from Ar clusters in intense laser fields // Phys. Rev. A. — 2008. — Vol. 78, № 5. — P. 053201.

176. Hayashi Y., Pirozhkov A. S., Kando M., Fukuda Y., Faenov A., Kawase K., Pikuz T., Nakamura T., Kiriyama H., Okada H., Bulanov S. V. Efficient generation of Xe K-shell x rays by high-contrast interaction with submicrometer clusters. // Opt. Lett. — 2011. — Vol. 36, № 9. — P.1614-1616.

177. Zhidkov A. G., Pikuz S. A., Faenov A. Ya., Chefonov О. V. Generation of hard x rays by femtosecond laser pulse interaction with solid targets in atmosphere // Opt. Lett. - 2012. — Vol. 37, №5.-P. 884-886.

178. Апатии В. M., Компанец В. О., Лохман В. Н., Огурок Н.-Д. Д., Пойдашев Д. Г., Рябов Е. А., Чекалии С. В. Прямое наблюдение внутрикластерных реакций, индуцированных в кластерах (CF3I)n фемтосекундным УФ-излучением // Письма в ЖЭТФ. — 2011. — Т. 94, №7.-С. 610-613.

179. Mendham К. J., Tisch J. W. G., Mason M. В., Hay N., Marangos J. P. Control of laser heating in clusters through variation in temporal pulse shape // Opt. Express. — 2003. — Vol. 11, № 12. -P. 1357-1364.

180. Snyder E. M., Buzza S. A., Castleman A.W. Intense Field-Matter Interactions: Multiple Ionization of Clusters // Phys. Rev. Lett. -1996. - Vol. 77, № 16. - P. 3347-3350.

181. Jha J., Krishnamurthy M. Hotter electron generation in doped clusters // J. Phys. В At. Mol. Opt. Phys. - 2008. - Vol. 41, № 4. - P. 041002.

182. Namba S., Hasegawa N., Nagashima K., Kawachi Т., Kishimoto M., Sukegawa K., Takiyama K. Efficient electron heating in nitrogen clusters irradiated with intense femtosecond laser pulses // Phys. Rev. A. - 2006. - Vol. 73. - P. 013205.

183. Смирнов Б. M. Скейлинг в атомной и молекулярной физике // УФН-2001. -Vol. 171, №. 12.-Р. 1291-1315.

184. Golubev А. P., Gordienko V. М., Dzhidzhoev М. S., Makarov I. A., Trubnikov D. N. Enhancement of Hard X-Ray Yield Under the Interaction of Cr: Forsterite Femtosecond Laser Radiation // Moscow Univ. Phys. Bull. - 2009. - Vol. 64, № 2. - P. 223-225.

185. Lindblad A., Bergersen H., Rander Т., Lundwall M., Ohrwall G., Tchaplyguine M., Svensson S., Bjorneholm O. The far from equilibrium structure of argon clusters doped with krypton or xenon. // Phys. Chem. Chem. Phys. - 2006. - Vol. 8,№ 16.-P. 1899-1905.

186. Kim S. S., Stein G. D. Evidence for mixed clusters formed during sulfur hexafluoride expansions in an argon carrier gas // J. Appl. Phys. -1980. - Vol. 51, № 12. - P. 6419.

187. Wu X., Sun Y, Gao Y.-C., Wu G-H. Structural transitions in mixed ternary noble gas clusters. // J. Mol. Model. - 2013. - Vol. 19, № 8. - P. 3119-3125.

188. Tchaplyguine M., Lundwall M., Gisselbrecht M., Ohrwall G., Feifel R., Sorensen S., Svensson S., Martensson N., Bjorneholm O. Variable surface composition and radial interface formation in self-assembled free, mixed Ar/Ke clusters // Phys. Rev. A. - 2004. — Vol. 69, № 3. — P. 031201.

189. Gordienko V. M., Ivanov A. A., Podshivalov A. A., Savel'ev А. В., Rakov E. V.Generation of superintense femtosecond pulses by the Cnforsterite laser system // Laser Phys. — 2006. — Vol. 16, №3.-P. 427-435.

190. Макаров И. А. Генерация высокотемпературной плазмы и массоперенос аблируемых частиц при воздействии последовательностью высокоинтенсивных фемтосекундных

лазерных импульсов на твердотельные мишени в газовой среде : дисс. канд. физ-мат. Наук : 01.04.21 / Макаров Иван Андреевич. - М., 2008. - 105 с.

191. Ахманов С. А., Никитин С.Ю. Физическая оптика / Ахманов С.А., Никитин С.Ю. -Москва : Наука, 2004. - 654 с.

192. Шуляпов С. А. Гамма-излучение плазмы сверхинтенсивного лазерного импульса и его применение к возбуждению низколежащих ядерных состояний : дипломная работа. — М., 2011.-61 с.

193. Gordienko V .М., Zhvania I.A., Makarov I. A. Hot Microplasma in the Channel of a Solid Target Induced by a Sequence of Femtosecond Laser Pulses // Laser Phys. — 2008. — Vol. 18, №4.-P. 380-386.

194. Гордиенко В. M., Джиджоев М. С., Жвания И. А., Макаров И. А.Увеличение выхода рентгеновских фотонов при двухимпульсном воздействии лазерным излучением на твердотельную мишень в воздухе // Квантовая электроника. - 2007. - Т. 37, № 7. — С. 599-600.

195. Ivanov К. A., Uryupina D. S., Volkov R. V., Shkurinov A. P., Ozheredov I.A., Paskhalov A.A., Eremin N. V., Savel'ev A. B. High repetition rate laser-driven Ka X-ray source utilizing melted metal target // Nucl. Instruments Methods Phys. Res. A. - 2011. - Vol. 653, № 1. - P. 58-61.

196. Pikuz S. A., Chefonov О. V., Gasilov S. V., Komarov P. S., Ovchinnikov A. V., Skobelev I. Yu., Ashitkov S. Yu., Agranat M. V., Zigler A., Faenov A. Ya. Micro-radiography with laser plasma X-ray source operating in air atmosphere // Laser Part. Beams. — 2010. — Vol. 28, № 3. -P. 393-397.

197. Букин В. В., Воробьев Н. С., Гарнов С. В., Конов В. И., Лозовой В. И., Малютин А. А., Щелев М. Я., Яцковский И. С. Динамика формирования и развития фемтосекундной лазерной микроплазмы в газах // Квантовая электроника. — 2006. — Т. 36. № 7. — С. 638— 645.

198. Басов Н.Г. Диагностика плотной плазмы. / Басов Н.Г. — Москва : Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1989.-367 с.

199. Wynne А. Е., Stuart В. С. Rate dependence of short-pulse laser ablation of metals in air and vacuum // Appl. Phys. A Mater. Sci. Process. - 2003. - Vol. 76, № 3. - P. 373-378.

200. Ihlemann J. Excimer laser ablation of fused silica // Appl. Surf. Sci. - 1992. - Vol. 54. — P. 193-200.

201. Saenger K., Fenn J. On the time required to reach fully developed flow in pulsed supersonic free jets Hi. Chem. Phys.-1983.-Vol. 79, № 12.-P. 191-193.

202. Zimmerer G., Keto J. W., Cai H. Kykta M., Lei Ch., Moller T. Two-photon spectroscopy of xenon dimers in supersonic jets // J. Chem. Phys. - 1997. - Vol. 107, № 16. - P. 6080-6093.

203. Крюков П. Г. Лазеры ультракоротких импульсов // Квантовая электроника. - 2001. — Т. 31, №2.-С. 95-119.

204. Nikogosyan D.N. Nonlinear Optical Crystals: A Complete Survey. / Nikogosyan D.N. — New York : Springer Science+Business Media Inc., 2005. — 427 p.

205. Marcinkevicius A., Tommasini R., Tsakiris G. D., Witte K. J., Gaizauskas E., Teubner U. Frequency doubling of multi-terawatt femtosecond pulses // Appl. Phys. B. — 2004. — Vol. 79, №5.-P. 547-554.

206. Bérubé J.-P., Vallée R., Bernier M., Kosareva O., Panov N., Kandidov V., Chin S. L. Self and forced periodic arrangement of multiple filaments in glass. // Opt. Express. - 2010. — Vol. 18, № 3.-P. 1801-1819.

207. Nibbering E. T. J., Grillon G., Franco M. A., Prade B. S., Mysyrowicz A., Applique O. Determination of the inertial contribution to the nonlinear refractive index of air, N 2 , and О 2 by use of unfocused high-intensity femtosecond laser pulses // J. Opt. Soc. Am. B. — 1997. — Vol. 14, №3.-P. 650-660.

208. Couris S., Renard M., Faucher О., Lavorel В., Chaux R., Koudoumas E., Michaut X. An experimental investigation of the nonlinear refractive index (n2) of carbon disulfide and toluene by spectral shearing interferometry and z-scan techniques // Chem. Phys. Lett. — 2003. — Vol. 369, №3-4. -P. 318-324.

209. Filter Transmission [электронный ресурс]. — http://henke.lbl.gov/optical_constants/filter2.html.

210. Prigent С. L'émission X : un outil et une sonde pour l'interaction laser—agrégats : PhD Thesis -Paris, 2004.-369 p.

211. Kumarappan V., Krishnamurthy M., Mathur D., Tribedi L. C. Effect of laser polarization on x-ray emission from Ar (n=200 —104) clusters in intense laser fields // Phys. Rev. A. — 2001. — Vol. 63.-P. 023203.

212. Jha J. A Study of Dynamics in Laser-cluster Interactions : PhD Thesis - Mumbai, 2007. - 159 P-

213. Jinno S., Fukuda Y., Sakaki H., Yogo A., Kanasaki M., Kondo K., Faenov A. Ya., Skobelev I. Yu., Pikuz T. A., Boldarev A. S., Gasilov V. A. Mie scattering from submicron-sized CO2 clusters formed in a supersonic expansion of a gas mixture // Opt. Express. - 2013. - Vol. 21, №18.-P. 20656-20674.

214. Гордиенко В. M., Джиджоев M. С., Жвання И. А. Эффективная генерация К -характеристического рентгеновского излучения при лазерном возбуждении крупных кластеров SF6 в присутствии газа носителя Аг // Письма в ЖЭТФ. - 2010. — Т. 91, № 7. -С. 355-362.

215. Смирнов Б. М. Процессы с участием кластеров и малых частиц в буферном газе // Успехи физических наук. -2011. - Т. 181, № 7. - С. 713-745.

216. Wigner E., Seitz F. On the Constitution of of Metallic Sodium. II // Phys. Rev. -1934. - Vol. 46, № 15.— P. 509-524.

/

217. Богданов С. H. Холодильная техника. Кондиционирование воздуха. Свойства веществ. / Богданов С. Н., Бурцев С. И., Иванов О. П., Куприянова А. Санкт-Петербург : СПбГАХПТ, 1990. - 308 с.

218. The NIST Chemistry WebBook [электронный ресурс]. - http://webbook.nist.gov.

219. Hollas J.M. Jet Spectroscopy and Molecular Dynamics / J.M. Hollas; D. Phillips. — Glasgow : Chapman & Hall, 1995. - 446 p.

220. Lokhman V., Ogurok D., Ryabov E. UV multiphoton ionization and IR photodissociation of CF3I cluster beams // Chem. Phys. - 2007. - Vol. 333, № 1. - P. 85-95.

221. Poterya V., Kocisek J., Pysanenko A., Fârnik M. Caging of CI atoms from photodissociation of CF2C12 in clusters. // Phys. Chem. Chem. Phys. - 2014. - Vol. 16, № 2. - P. 421-429.

222. Kritcher A. L., Neumayer P., Urry M. K., Robey H., Niemann C., Landen O. L., Morse E., Glenzer S. H. K-alpha conversion efficiency measurements for X-ray scattering in inertial confinement fusion plasmas // High Energy Density Phys. - 2007. - Vol. 3, № 1-2. - P. 156— 162.

223. Dorchies F., Blasco F., Bonté С., Caillaud T., Fourment С., Peyrusse О. Observation of Subpicosecond X-Ray Emission from Laser-Cluster Interaction // Phys. Rev. Lett. — 2008. — Vol. 100, №20.-P. 205002.

224. Winkler M., Harnes J., Borve K. J. Structure of Self-Assembled Free Methanol/Tetrachloromethane Clusters//J. Phys. Chem. A.-2013.-Vol. 117.-P. 13127— 13137.