Моделирование спектра мягкого рентгеновского излучения лазерной плазмы олова
Рубрика: Математическое моделирование
Статья в выпуске: 2 т.19, 2026 года.
Бесплатный доступ
В работе представлена математическая модель выхода рентгеновского излучения из оловянной плазмы, генерируемой облучением лазерной мишени импульсом Nd-лазера. Модель позволяет проводить расчеты спектров мягкого рентгеновского излучения в приближении локального термодинамического равновесия (ЛТР), а также с учетом неравновесных кинетических эффектов. Проведена серия расчетов с различной интенсивностью Nd-лазера. В результате математического моделирования получены профили пространственных распределений температуры, среднего заряда, а также интегральные по времени и энергии спектры выходящего из плазмы мягкого рентгеновского излучения. Анализ показал, что учет неравновесных кинетических эффектов приводит к повышению температуры плазмы и увеличению доли излучения в полезном спектральном диапазоне вблизи 13,5 нм. Кроме того, моделирование с учетом кинетики позволяет более точно воспроизвести экспериментальные спектральные профили и зависимость коэффициента конверсии от интенсивности Nd-лазера по сравнению с приближением локального термодинамического равновесия.
Похожие статьи в разделе Механика газов. Аэродинамика. Физика плазмы
Короткий адрес: https://sciup.org/147254149
IDS: 147254149 | УДК: 533.9+519.6 | DOI: 10.14529/mmp260202
Modelling of the Soft X-Ray Spectrum Generated in Laser-Produced Tin Plasma
The paper presents a mathematical model of X-ray emission escape from tin plasma generated by irradiating a laser target with an Nd-laser pulse. The model enables calculations of soft X-ray spectra both in the local thermodynamic equilibrium approximation and with allowance for non-equilibrium kinetic effects. A series of calculations was performed for different Nd-laser intensities. As a result of the mathematical modeling, profiles of spatial distributions of temperature and average charge, as well as time- and energy-integrated spectra of the soft X-ray emission escaping the plasma, were obtained. The analysis showed that accounting for non-equilibrium kinetic effects leads to an increase in plasma temperature and an increase in the fraction of radiation in the useful spectral range near 13,5 nm. Furthermore, kinetics-based modeling allows more accurate reproduction of the experimental spectral profiles and the dependence of the conversion efficiency on the intensity of the Nd-laser compared to the local thermodynamic equilibrium approximation.
