As an important x-ray source, enhancement of x-ray emissions from laser-produced plasmas is significant for various applications. Due to less expanding kinetic loss, gold foam with low initial density can have an enhanced x-ray conversion efficiency compared with solid-density gold. However, low-Z impurities within gold foam targets will diminish the enhancement remarkably, and should be tightly controlled. This paper presents an experimental study of a high brightness laser plasma soft x-ray source, based on a g gold foam target with negligible impurities irradiated by nanosecond laser pulses with power density around 3 × 10 W at the Shenguang II laser facility. A conversion efficiency, from multi-eV to multi-keV, of % is achieved in the x-ray emissions—about 21% relative enhancement compared with a solid-density gold target, and the highest conversion efficiency for Au foam planar targets yet. Good agreement has been achieved between the semi-analytical model prediction and the experimental results.
重要なX線源として、レーザー生成プラズマからのX線放射の増強は、様々な応用にとって重要である。膨張による運動エネルギー損失が小さいため、初期密度が低い金フォームは、固体密度の金と比較してX線変換効率を向上させることができる。しかしながら、金フォームターゲット内の低Z不純物はその増強を著しく低下させるため、厳密に制御されるべきである。本論文は、Shenguang IIレーザー施設において、パワー密度が約3 × 10 Wのナノ秒レーザーパルスによって照射された、不純物が無視できる g の金フォームターゲットに基づく、高輝度レーザープラズマ軟X線源の実験研究を提示する。X線放射において、multi-eVからmulti-keVまでの変換効率 % が達成され、これは固体密度の金ターゲットと比較して約21%の相対的向上であり、Auフォーム平面ターゲットとしてはこれまでで最高の変換効率である。半解析モデルによる予測と実験結果の間で良好な一致が達成された。