ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Интенсивность излучения из "Нелинейная ионизация атомов лазерным излучением " Лазерное излучение (2) направляется в вакуумную камеру взаимодействия (/5), в которой находится атомарная мишень. [c.63] В пучке излучения перед камерой устанавливаются оптические элементы, позволяющие измерять и изменять полярнзащ1Ю лазерного излучения. [c.63] Камера взаимодействия откачивается до высокого вакуума (16). В камере устанавливается линза (5), фокусирующая излучение для увеличения его интенсивности на мишени. [c.63] В качестве атомарной мишени используется либо газ прн малом дав-леннн, которым наполняют камеру (17), либо атомарный пучок, ось которого направлена под углом 90 к оси пучка лазерного излучепня. Может использоваться как непрерывный пучок, так и импульсный пучок, синхронизованный с моментом излучения лазера. Последний позволяет работать прн большей плотности мишени. [c.63] При большой степени ионизации атомарной мишени электрическое поле образованной плазмы может искажать как энергии, так и направлепня вылета электронов. Влияние этого эффекта анализировано в обзоре [3.13 В большинстве случаев этот эффект приводит к той же верхней границе на плотность мишени, что и учет роли столкновений. [c.64] При использованин атомарных пучков возникает возможность иметь мишень не только в виде атомов в основном состоянии, но также и в виде атомов, возбужденных в состояние с определенным главным и орбитальным квантовыми числами, используя вспомогательное лазерное излученне. Кроме того, пучок позволяет проводить измерения с высокой спектральной точностью внутри доплеровского контура, в том случае, когда ось атомарного пучка расположена перпендикулярно к оси пучка лазерного излучения. [c.64] В камере взаимодействия устанавливается электростатическая система 12) для сбора и ускорения заряженных частиц и вытягивания их на детекторы (13), 14), представляющие собой электронные умножители, Па пути от места образования до детектора ионы разделяются по заряду и массе во времяпролетном масс-спектрографе. [c.64] Непосредственно за камерой устанавливается в пучке излучения основной калориметр 8), измеряющий энергию в импульсе излучения, прошедшую через мишепь. [c.64] Показания всех детекторов фиксируются осциллографами и записываются в память компьютера, 18). [c.64] Любой эксперимент состоит в серии из сотеп и тысяч импульсов лазерного излучения. При этом режим работы лазера поддерживается максимально стабильным, а необходимые изменения параметров излучения проводятся контролируемым образом вне лазера. [c.64] Величина Q определяется по показаниям калориметра, расположенного за камерой, с учетом потерь на всех поверхностях стеклянных деталей, находящихся между областью фокусировки излучения и калориметром (линзы, окна камеры и т.д.). [c.65] Здесь величина т](г) соответствует распределепню интенснвностн излучения в плоскости, нормальной к оси пучка, величина — распределению излучения во времени, а величины т]шах и Стах представляют собой максимальные значения интенсивности в соответствующих распределениях. [c.65] Выбор нормировки на максимум в распределениях соответствует физике нелинейной ионизации, вероятность которой нелинейно увеличивается при увеличении интенсивности излучения. Такая нормировка, очевидно, более обоснована, чем стандартная для линейных процессов нормировка на среднее значение интенсивности в распределеннн (т.н. ширина на полу-высоте). Нормировка на максимум тем ближе к истине, чем больше степень нелинейностн процесса К. [c.65] Таким образом, измеряемыми величинами при определении интенсивности излучения являются величины Q, 7] г) и (1). Типичная величина точности измерения интенсивности излучения лежит в пределах от 20% до 50%. [c.65] 6) — полное чнсло попов (илн электронов), образованных в импульсе излучения лазера, а Q — энергия излучения в импульсе. Таким образом, измерение величины К сводится к измерению в ряде последовательных импульсов излучения с различной величиной Q. [c.66] В многофотоином пределе (7 1) измерение величины К является типичным экспериментом, указывающим на прямой характер процесса многофотонной ноннзацин, т.е. на отсутствие промежуточных резонансов (см. ниже гл. V, VI). При измерении величины К по соотношению (3.6) точность полученных результатов в основном определяется стабильностью режима работы лазера и конкретно стабильностью величин 5 и т за большое число импульсов излучения. Очевидно, что точность измерения величины К тем хуже, чем больше ее значение. [c.66] Все величины, входящие в это выражение, уже обсуждались выше. [c.67] Точность измерений многофотонных сечений невелика по сравнению с точностью измерений однофотонных сечений. Типичная величина ошибки измерений для процессов с К = 5-10 лежит в диапазоне от 100% до 1000% (сводка данных об измеренных величинах многофотонных сечений приведена в обзоре [3.2]). Одпако, как уже говорилось выше, это пе очепь плохие результаты, принимая во внимание резкую зависимость вероятности ионизации от интенсивности излучения. [c.67] Вернуться к основной статье