Pomocí tradičních elektrických diagnostických nástrojů, konkrétně jednoduchých a dvojitých Langmuirových sond, byly určeny parametry plazmatu generovaného na povrchu kovového (Bi) terče fokusovaným svazkem repetičního XUV kapilárního laseru stolních rozměrů. Přestože elektronová teplota XUV laserem generovaného plazmatu (1-3 eV) byla srovnatelná s ablačním plazmatem vytvořeným konvenčním laserem, elektronová hustota byla proti ablačnímu plazmatu o několik řádů nižší (~1013–1014 m−3). Šlo tedy o desorpční plazma s unikátními vlastnostmi. Běžné desorpční plazma vytvořené konvenčním dlouhovlnným laserem se studuje téměř výhradně hmotovou spektrometrií s měřením doby průletu (TOF MS – time-of-flight mass spectroscopy). Langmuirovými sondami by jej nebylo možno sledovat. XUV laser ovšem zajistí vyšší tok částic a stupeň ionizace. Jde konec konců o velmi intenzivní zdroj ionizujícího záření. Experiment představuje podstatný krok ve směru přenosu XUV laserových znalostí, zkušeností a technologií z velkých zařízení do laboratorního aplikačního měřítka. Repetiční krátkovlnné lasery by v laboratořích, v budoucnu i průmyslových, mohly vytvářet nanostruktury, modifikovat optické, chemické a mechanické vlastnosti povrchů, a metodou PLD (pulsed laser deposition) produkovat tenké vrstvy požadovaných vlastností. Výsledky byly získány ve spolupráci s KFPP MFF UK a ÚFCH J. Heyrovského AV ČR, v. v. i., jako součást prací na PhD dizertaci P. Piry.
Nahoře: schematické znázornění diagnostického uspořádání s jednoduchou (a) a dvojitou (b) Langmuirovou sondou; 1 – masívní kovový terč (zde Bi) ozářený fokusovaným svazkem XUV laseru, 2 – plazmový výtrysk, 3 – elektricky vodivá sonda v keramickém obložení, 4 – zdroj napětí, 5 – digitální osciloskop s vlastní sondou, 6 – galvanicky izolovaná zem, d –s zdálenost sondy od terče, R – 2,28 M Ω odpor sondy osciloskopu. Dole: Elektronové hustoty (vlevo) a teploty (vpravo) určené v různých vzdálenostech od terče pomocí jednoduché Langmuirovy sondy v desorpčním bizmutovém plazmatu.
1Faculty of Mathematics and Physics, Charles University, V Holešovičkách 2, 180 00 Praha 8, Czech Republic
2Institute of Physics of the Academy of Sciences of the Czech Republic, vvi., Na Slovance 2, 182 21 Praha 8, Czech Republic
3J Heyrovský Institute of Physical Chemistry of the Academy of Sciences of the Czech Republic, v.v.i., Dolejškova 2155/3, 182 23 Praha 8, Czech Republic
Copyright © 2008-2014, Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.
