ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Эксперименты по взаимодействию ионного пучка с конденсированными мишенями из "Ударно-волновые явления в конденсированных средах " Регистрация профилей волн сжатия, генерируемых пучком, дает возможность исследований структуры ионного пучка. С этой целью проведены эксперименты с разнесенными мишенями [28 — 29]. Схема опытов приведена на рис.7.12. Мишень в этих опытах составлялась из двух листов алюминиевой фольги, расстояние между которыми составляло около 1 мм, а их суммарная толщина сохранялась практически неизменной от опыта с опыту. Первая фольга выполняла роль фильтра, поглощающего ионы с энергией ниже некоторой пороговой величины, которая варьировалась путем изменения толщины фильтра. Прошедшие ионы, взаимодействовали со второй фольгой, движение поверхности которой регистрировалось лазерным интерферометром. [c.266] Результаты измерений приведены на рис.7.13. Цифрами в скобках указаны толщины фильтра и мишени в микронах. Начальный характер разгона может бьггь проанализирован в рамках акустики. Поскольку ионы с малой энергией на фронте пучка задерживаются фильтром, то этот анализ дает информацию о структуре ионного пучка в более поздние моменты времени. [c.266] ОДНОЙ фольгой, по времени циркуляции волн сжатия и разрежения, можно определить толщины неиспаренного слоя мишени, а следовательно, и глубины зоны поглощения ионов в момент отражения от нее волны сжатия. Суммируя найденную таким образом глубину поглощения с толщиной фильтра, найдем путь торможения ионов. Так например, для опыта 3439 получаем величину 21 мкм. [c.267] Энергия ионов определяется из экспериментально измеренного профиля напряжения на диоде. В плоскости мишени профиль энергии несколько отличается из-за того, что ионы с большей энергией, вышедшие из источника в более поздние моменты времени, обладают более высокой скоростью и могут достичь мишени даже раньше, чем предшествовавшие им низкоэнергетичные ионы. Соответствующая коррекция измеренного импульса напряжения не представляет затруднений. Сопоставляя профиль скорости разгона фольги с зависимостью энергии ионов от времени находим, что глубине поглощения 21 мкм соответствует энергия 1,33 МэВ. Точность определения глубины поглощения — 1 мкм, соответствующей энергии ионов — 0,03 МэВ. [c.267] Из рисунка видно, что в опьгге 3442, где максимальная энергия ионов составляла 1,54 МэВ, до второй фольги доходит незначительное количество ионов, вызывающих слабо выраженный импульс скорости. При повторении этого опьгга с уменьшением энергии ионов до 1,52 МэВ вообще не было зарегистрировано ускорение второй фольги. Таким образом, глубина поглощения протонов с энергией 1,52 МэВ в алюминии равна 22 — 22,5 мкм. Это на 4 мкм меньше глубины поглощения, рассчитанной для холодного алюминия. [c.267] Исследуем теперь возможность получения информации о параметрах ионного пучка на основании анализа структуры профилей скорости на начальном участке ускорения. Отличительной чертой течения, возникающего в мишени при наличие фильтра, является то, что в начальный момент времени ее достигают ионы с очень малой энергией. Со временем энергия ионов приходящих на мишень возрастает, пока не достигнет максимума. Поэтому, даже в качестве первого приближения, глубина зоны поглощения 5 не может считаться постоянной. Значительно ближе к реальности ситуация, проанализированная в предьщущем параграфе, где предполагалось, что 5(0 возрастает линейно со временем с постоянной скоростью V от нуля до максимального значения 5д и далее остается постоянной. [c.268] Минимум, предсказываемый акустическим анализом, экспериментально может не наблюдаться, если время его появления больше или сравнимо с временем циркуляции волны в холодной части мишени. Кроме того, его местоположение сдвинется в область более поздних времен, если переход от линейного роста глубины зоны поглощения к постоянному ее значению происходит плавно, без излома. Так для опыта 3439 на основании проведенного анализа можно лишь утверждать, что минимум формируется при t 1,7 не. В тоже время видно, что волна, отраженная от границы с плазмой, выходит на свободную поверхность при 3 не. [c.268] Вернуться к основной статье