In this work, photoionized plasmas were created by irradiation of gaseous argon with soft x-ray (SXR) and extreme ultraviolet (EUV) intense radiation pulses. Two different laser-produced plasma sources, employing a low energy Nd:YAG laser and a high energy iodine laser system (PALS), were used for creation of photoionized plasmas. In both cases the EUV or SXR beam irradiated the Ar stream, injected into a vacuum chamber synchronously with the radiation pulse. Emission spectra, measured for the Ar photoionized plasmas indicated strong differences in ionization degree for plasmas produced using low and high energy systems. In case of the the EUV driving pulses, emission lines corresponding to neutral atoms and singly charged ions were observed. In case of the SXR pulses utilized for the photoionized plasma creation, only Ar V–VIII emission lines were recorded. Additionally, electron density measurements were performed by laser interferometry employing a femtosecond laser system synchronized with the irradiating system. Maximum electron density for the Ar photoionized plasma, induced using the high energy system, reached 1.9 · 1018 cm−3. Interferometric measurements performed for the moment of maximum intensity of the main laser pulse (t = 0) revealed no fringe shift. Detection limit for the interferometric measurements was estimated. It allowed to estimate the upper limit for electron density at t = 0 as 5 · 1016 cm−3.
本研究では、軟X線（SXR）および極端紫外（EUV）の高強度放射パルスによるアルゴンガスの照射によって、光電離プラズマを生成した。光電離プラズマの生成には、低エネルギーのNd:YAGレーザーを用いたものと、高エネルギーのヨウ素レーザーシステム（PALS）を用いたものの、2種類の異なるレーザー生成プラズマ光源を使用した。いずれの場合も、EUVまたはSXRビームは、放射パルスと同期して真空チャンバー内に注入されたAr流を照射した。Ar光電離プラズマについて測定された発光スペクトルは、低エネルギーシステムと高エネルギーシステムを用いて生成されたプラズマ間で、電離度に大きな差異があることを示した。EUV駆動パルスの場合、中性原子および一価イオンに対応する発光線が観測された。SXRパルスを用いて光電離プラズマを生成した場合には、Ar V–VIIIの発光線のみが記録された。さらに、照射システムと同期したフェムト秒レーザーシステムを用いたレーザー干渉計測により、電子密度の測定を実施した。高エネルギーシステムを用いて誘起されたAr光電離プラズマの最大電子密度は、1.9・10¹⁸ cm⁻³に達した。主レーザーパルスの最大強度時（t = 0）に行われた干渉計測では、干渉縞のシフトは認められなかった。干渉計測の検出限界を推定し、これによりt = 0における電子密度の上限は5・10¹⁶ cm⁻³と見積もられた。