Incoherent and coherent X-UV microsources driven by ultrafast capillary discharges.
Micro-sources X-UV incohérente et cohérente par décharge capillaire ultra-rapide.
Résumé
This work is within the framework of research on new radiation sources in the range of extreme ultraviolet and soft x-rays (wavelength between 1 and 100 nm). The possibility of getting laser amplification at 46.9 nm in Ne-like argon by means of an electric discharge was demonstrated for the first time in the United States in 1994, but hardly reproduced since by other teams. Having estimated the requirements in energy and power to obtain this population inversion in argon, we have built an innovating high pulse power system answering these criteria. Optical and electrical diagnostics have been specially devised for the experiment. In addition, an electric modeling allowed us to better understand the electric and energetic behavior of the system. Preliminary results of X-UV spectroscopy do not show any amplification of the argon line at 46.9 nm, however they highlight that the ionization level of argon is close to that necessary for amplification. Further studies based on the experiment we have built could lead to a compact source of coherent X-UV radiation.
Ces travaux s'inscrivent dans le cadre des recherches sur les nouvelles sources de rayonnement dans le domaine de l'extrême ultraviolet et des rayons X mous (longueur d'onde entre 1 et 100 nm). La possibilité d'obtenir, au moyen d'une décharge électrique, une amplification laser à 46,9 nm dans l'argon ionisé huit fois a été démontrée pour la première fois aux Etats-Unis en 1994, mais difficilement reproduite depuis par d'autres équipes. Ayant estimé les besoins en terme d'énergie et de puissance pour obtenir cette inversion de population dans l'argon, nous avons mis au point un système innovant de puissance pulsée répondant à ces critères. Des diagnostics électriques et optiques ont été spécialement conçus pour cette expérience. Par ailleurs, une modélisation électrique a permis de mieux appréhender le comportement électrique et énergétique du système. Les résultats préliminaires de spectroscopie X-UV, s'ils ne montrent pas d'amplification de la raie d'argon à 46,9 nm, mettent en évidence que le degré d'ionisation de l'argon est proche de celui requis pour l'amplification. Des études ultérieures sur le système que nous avons construit pourraient déboucher sur une source compacte de rayonnement X-UV cohérent.