Laser-produced plasmas are bright, short sources of x-rays commonly used for time-resolved imaging and spectroscopy. Their usage implies accurate knowledge of laser-to-x-ray conversion efficiency (CE), spectrum, photon yield and angular distribution. Here, we report on soft x-ray emission in the direction close to the target normal from a thin Si foil irradiated by a sub-PW picosecond laser pulse. These absolute measurements cover a continuous and broad spectral range that extends from 4.75 to 7.3 Å (1.7–2.6 keV). The x-ray spectrum consists of spectral line transitions from highly charged ions and broadband emission with contributions from recombination and free-free processes that occur when electrons decelerate in plasma electromagnetic fields. Angular distribution of the emission was investigated via particle-in-cell simulations, which allowed to estimate the yield into the full solid angle. We find that experimental and simulation estimations of laser to free-free emission CE are in good agreement.
レーザー生成プラズマは、時間分解イメージングおよび分光法に一般的に使用される、明るく短時間のX線源である。それらの使用には、レーザーからX線への変換効率（CE）、スペクトル、光子収量、および角度分布の正確な知識が必要である。ここでは、サブPWピコ秒レーザーパルスで照射された薄いSiフォイルから、ターゲット法線に近い方向への軟X線放出について報告する。これらの絶対測定は、4.75〜7.3 Å（1.7〜2.6 keV）にわたる連続的で広いスペクトル範囲をカバーしている。X線スペクトルは、高電荷イオンからのスペクトル線遷移と、電子がプラズマ電磁場内で減速する際に発生する再結合および自由-自由過程からの寄与によるブロードバンド放出から構成される。放出の角度分布は、粒子インセル（PIC）シミュレーションを介して調査され、これにより全立体角への収量を推定することができた。レーザーから自由-自由放出へのCEの実験的推定とシミュレーション推定が良好に一致することを見出した。