Возможности метода фазово-контрастной рентгенографии в лабораторном астрофизическом эксперименте по изучению плазменных неустойчивостей

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В работе проведен расчетно-теоретический анализ возможностей применения метода фазово-контрастной рентгеновской радиографии для исследования малоконтрастных турбулентных потоков в лазерной плазме в экспериментах с астрофизическим подобием. С помощью моделирования прохождения жесткого когерентного рентгеновского излучения через тестовые объекты исследовались параметры лабораторного эксперимента, влияющие на контраст и разрешение получаемых фазово-контрастных изображений. Определялся предельный масштаб измерения частотно-пространственного спектра мощности изображений, на котором проявление артефактов от переналожения дифракционных эффектов от соседних объектов еще не критично для правильной интерпретации результатов. Найдены оптимальные расстояния объект-детектор, которые обеспечивают разрешение спектра мощности турбулентного потока на микронных масштабах. Данные результаты релевантны для проведения будущих лабораторных экспериментов по исследованию развития неустойчивостей в плазме с астрофизическим подобием вплоть до стадии диссипации энергии.

Об авторах

С. С. Макаров

Объединенный институт высоких температур РАН

Email: seomakarov28@gmail.com
Россия, Москва

С. А. Пикуз

Объединенный институт высоких температур РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: seomakarov28@gmail.com
Россия, Москва

Список литературы

  1. T. A. Pikuz, A. Y. Faenov, N. Ozaki, N. J. Hartley, et al., J. Appl. Phys. 120, 035901 (2016).
  2. L. Gaus, L. Bischoff, M. Bussmann, E. Cunningham, et al., Phys. Rev. Res. 3, 043194 (2021).
  3. T. Kluge, M. Rödel, J. Metzkes-Ng, A. Pelka, et al., Phys. Rev. X. 8, 31068 (2018).
  4. S. H. Glenzer, L. B. Fletcher, E. Galtier, B. Nagler, et al., J. Phys. B At. Mol. Opt. Phys. 49, 092001 (2016).
  5. В. В. Королев, Е. О. Васильев, И. Г. Коваленко, Ю. А. Щекинов, Астрон. журн. 92, 559–577 (2015).
  6. D. Ryutov, R. P. Drake, J. Kane, E. Liang, B. A. Remington, W. M. Wood-Vasey, Astrophys. J. 518, 821–832 (1999).
  7. É. Falize, C. Michaut, S. Bouquet, Astrophys. J. 730, 96 (2011).
  8. A. R. Miles, Astrophys. J. 696, 498–514 (2009).
  9. Crab Nebula, (available at http://www.nasa.gov/sites/default/files/images/430453main_crabmosaic_hst_big_full.jpg).
  10. S. R. Nagel, K. S. Raman, C. M. Huntington, S. A. Maclaren, et al., Phys. Plasmas. 24, 072704 (2017).
  11. A. Casner, G. Rigon, B. Albertazzi, T. Michel, et al., High Power Laser Sci. Eng. 6, e44 (2018).
  12. G. Rigon, B. Albertazzi, T. Pikuz, P. Mabey, et al., Nat. Commun. 12, 2679 (2021).
  13. M. J. E. Manuel, B. Khiar, G. Rigon, B. Albertazzi, et al., Matter Radiat. Extrem. 6, 026904 (2021).
  14. G. Rigon, A. Casner, B. Albertazzi, T. Michel, et al., Phys. Rev. E. 100, 021201 (2019).
  15. K. H. Kiyani, K. T. Osman, S. C. Chapman, Philos. Trans. R. Soc. A Math. Phys. Eng. Sci. 373, 20140155 (2015).
  16. B. Burkhart, A. Lazarian, V. Ossenkopf, J. Stutzki, A-strophys. J. 771, 123 (2013).
  17. A. S. Watson, C. W. Smith, A. V. Marchuk, M. R. Argall, C. J. Joyce, P. A. Isenberg, B. J. Vasquez, N. A. Schwadron, M. Bzowski, M. A. Kubiak, N. Murphy, Astrophys. J. 927, 43 (2022).
  18. P. Tzeferacos, A. Rigby, A. F. A. Bott, A. R. Bell, et al., Nat. Commun. 9, 591 (2018).
  19. T. G. White, M. T. Oliver, P. Mabey, M. Kühn-Kauffeldt, et al., Nat. Commun. 10, 1758 (2019).
  20. F. Fiuza, G. F. Swadling, A. Grassi, H. G. Rinderknecht, et al., Nat. Phys. 16, 916–920 (2020).
  21. L. Samoylova, A. Buzmakov, O. Chubar, H. Sinn, J. A-ppl. Crystallogr. 49, 1347–1355 (2016).
  22. O. Chubar, P. Elleaume, Conf. Proc. C 980622, 1177–1179 (1998).

Дополнительные файлы


© С.С. Макаров, С.А. Пикуз, 2023

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).