利用共振相干衍射对瞬态热固体密度等离子体进行具元素与电荷态灵敏度的纳尺度飞秒成像
等离子体物理
2016-03-09 v1
摘要
在此我们提议利用XFELs超短脉冲的低能带宽、小波长与穿透能力，对激光激发等离子体中的等离子体结构进行共振小角散射（SAXS）。小角散射允许在向前散射方向探测纳尺度密度涨落。通常，来自激光激发等离子体的SAXS信号预期由自由电子分布主导。我们提出当X射线能量与两个束缚态间的电子跃迁共振时，离子散射信号变得可见（共振相干X射线衍射，RCXD）。在此情况下散射截面急剧增大，使得来自离子的X射线散射信号在自由电子散射背景下凸显，从而允许以高空间与时间分辨率测量不透明度及衍生量，其根本限制仅来自X射线波长与计时。以如此高空间与时间分辨率推导诸如离子空间分布、电荷态分布与等离子体温度等量，将使短脉冲激光-固体相互作用中的大量过程可供直接实验观测，例如钻孔与激波传播、丝化与不稳定动力学、电子输运、加热与超快电离动力学。
引用
@article{arxiv.1508.03988,
title = {Nanoscale femtosecond imaging of transient hot solid density plasmas with elemental and charge state sensitivity using resonant coherent diffraction},
author = {Thomas Kluge and M. Bussmann and H. -K. Chung and C. Gutt and L. G. Huang and M. Zacharias and U. Schramm and T. E. Cowan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1508.03988},
year = {2016}
}