Numéro
J. Physique Lett.
Volume 43, Numéro 17, septembre 1982
Page(s) 633 - 639
DOI https://doi.org/10.1051/jphyslet:019820043017063300
J. Physique Lett. 43, 633-639 (1982)
DOI: 10.1051/jphyslet:019820043017063300

Optical measurement of the expansion of a laser plasma created on a planar microtarget

C. Popovics et R. Benattar

Laboratoire P.M.I., Groupe de Recherche n° 29 du C.N.R.S., Ecole Polytechnique, 91128 Palaiseau Cedex, France


Abstract
Interferometric density measurements in the corona of a laser created plasma require small targets in order to reach the highest density possible. Here we have chosen to create the plasma on the end of microcylinders which diameter is of the size of the focal spot of the laser. With this type of target, the plasma created outside the focal spot of the laser by lateral conduction is located at the periphery of the microcylinder and can be optically probed separately from the main plasma. Using such targets illuminated with a 1-3 J, 50 ps duration neodymium laser pulse, we have evidenced during the laser pulse non linear effects such as density profile modifications and filamentation. After the laser pulse, we have measured the density distribution showing that the density contours are nearly spherical. A few percent of the incident laser energy is found in a lateral plasma whose temperature is a few electron volts and which expands about 100 μm along the microcylinder.


Résumé
Pour mesurer par interférométrie la densité dans la couronne d'un plasma créé par laser, il faut utiliser de petites cibles afin d'atteindre la densité la plus élevée possible. Ici, nous avons choisi de créer un plasma au bout de micro-cylindres de même diamètre que la tache focale du laser. Avec ce type de cible, le plasma créé en dehors de la tache focale par conduction latérale est situé sur la périphérie du micro-cylindre et peut être sondé optiquement indépendamment du plasma principal. En utilisant de telles cibles illuminées par une impulsion laser à néodyme de 1 à 3 J et de durée 50 ps, nous avons mis en évidence pendant l'impulsion laser, des effets non linéaires tels que modification du profil de densité et filamentation. Après l'impulsion laser, nous avons mesuré la distribution de densité, montrant que les isodensités ont une forme sphérique. Quelques pourcents de l'énergie laser incidente sont retrouvés dans l'expansion latérale d'un plasma de quelques électrons volts de température qui s'étend sur environ 100 μm le long du micro-cylindre.

PACS
5270K - Optical ultraviolet, visible, infrared plasma diagnostic techniques.

Key words
plasma density -- plasma diagnostics -- optical measurement -- interferometric density measurements -- laser plasma -- planar microtarget -- corona -- microcylinders -- lateral conduction -- nonlinear effects -- density profile modifications -- filamentation -- density contours -- lateral plasma