Az Eszterházy Károly Tanárképző Főiskola Tudományos Közleményei. 2004. Sectio Phisicae.(Acta Academiae Paedagogicae Agriensis : Nova series ; Tom. 31)

Rácz Ervin: A mikrorobbantásos fúzió, avagy a jövő egy lehetséges új energiaforrása

36 Rácz Ervin juk, akkor a fókuszban olyan nagy intenzitás érhető el, amely már ionizálni képes a közeget, pontosabban plazmát kelt a közegben. Ezt a plazmát szoktuk lézerplazmának nevezni, és a fizikának az ezzel foglalkozó szakterületét lézerplazma-fizikának hívni. A HILL-ben a jelenleg is folyó kísérletek során arra törekszünk, hogy koherens röntgensugárzási forrást állítsunk elő. A koherens röntgensugárzási források előállítása és tanulmányozása rendkívül fontos a korábban ismertetett direkt és indirekt pumpálású fúziós elképzelésekben is, a kapszula pumpálási és energiatranszport folyamatainak vizsgálataiban. Koherens röntgensugárzási forrás létrehozásának egyik módszere az, hogy lézerplazmákban felharmonikusokat keltünk. A szilárdtest céltárgy felületére fókuszált ultrarövid lézerimpulzus lézerplazmát hoz létre. Az így keletkezett plazma elektronjait a keltő lézer extrém nagy elektromágneses tere olyan rezgőmozgásra kényszeríti, amely már nem harmonikus, hanem anharmonikus rezgés. Az igen meredeknek mondható plazmafronton, vagy más szóval plazmagradiensen anharmonikus an rezgő elektronrendszer sugárzást bocsát ki. Ebben a sugárzási térben a gerjesztő lézerfény felharmonikusait is megfigyelhetjük. Ezt a tényt sok elméleti és kísérleti munka is igazolta. Korábban főleg szilárdtestlézerekkel dolgoztak. Azonban egy későbbi elmélet szerint (Gibbon, 1997) KrF excimer lézerrel is hatékonyan kelthetők magas rendű felharmonikusok. Ez azután kísérletekkel is beigazolódott, melyeket többek között dr. Földes István és munkatársai végeztek már jó néhány évvel ezelőtt. Az elvégzett kísérletekből arra a következtetésre juthattunk, hogy a harmonikuskeltést sok tényező befolyásolja. Fontos szempont a keltő lézer paramétereinek — hullámhossz, impulzushossz, polarizáció — figyelembe vétele, és szükséges a nagy fókuszbeli intenzitás, továbbá a főimpulzus és az erősített spontán emisszió (ESE) közötti intenzitásarány, más szóval intenzitáskontraszt minél nagyobb volta is. Itt jegyezzük meg, hogy a HILL-ben működő excimer lézerrendszer egy impulzusának időbeli alakulása olyan, hogy egy jellemzően 15 ns hosszú erősített spontán emissziós jel közepén helyezkedik el az éles, erős, kb. 600 fs hosszú tulajdonképpeni rövid impulzusú csúcs, ami a tényleges rövid lézerimpulzus. Tehát az erősített spontán emissziót felfoghatjuk úgy is, mint az erősítő olyan optikai zaját, amely a lézerplazmakísérletekben káros. Ugyanis fókuszálva a nyalábot, fókuszálódik ez is. Mivel azonban az ESE időben előbb éri el a céltárgy felszínét, így ha elég nagy az energiája, akkor plazmát kelthet a céltárgyon, és ekkor a tényleges rövid lézerimpulzus már nem közvetlenül a szilárdtest céltárggyal, hanem az ESE által keltett ún. előplazmával lép kölcsönhatásba, ezáltal egészen más kísérleti feltételeket teremtve. Mindezekre a felsorolt fontos szempontokra nagy hangsúlyt fektetve végeztük kísérleteinket. Kísérleteinket Szatmári-típusú KrF hibrid excimer-festéklézer rendszer