X-ray laser-induced ablation of lead compounds
X-ray laser-induced ablation of lead compounds
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X 射线激光诱导铅化合物烧蚀
DOI：
10.1117/12.890134
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发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Hájková V
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hájková V
最近X射线自由电子激光器的试运行引发了对高Z、高密度材料的X射线烧蚀领域的广泛研究。这种化合物应该用来缩短有效的衰减长度，以获得聚焦光束分析所需的干净的烧蚀印记。铅化合物(Z=82)是首选材料。在这篇文章中，报道了PbWO4和PbI2分别在闪光灯和LCLS设施中暴露于极紫外光和X射线超短脉冲下的单次烧蚀阈值。有趣的是，钨酸铅在1.55 nm处的阈值仅达到0.11 mJ/cm2，尽管根据衰减长度的波长依赖关系和在XUV光谱区域确定的阈值(即13.5 nm自由电子激光波长下的79 mJ/cm2)，预计阈值为0.4J/cm2。对烧蚀过程的机理进行了讨论，以解释这种差异。碘化铅在1.55 nm处的烧蚀阈值明显低于钨酸盐，尽管两种材料的辐射衰减长度相当。PbI2较低的热稳定性和辐射稳定性是这一发现的原因。
The recent commissioning of a X-ray free-electron laser triggered an extensive research in the area of X-ray ablation of high-Z, high-density materials. Such compounds should be used to shorten an effective attenuation length for obtaining clean ablation imprints required for the focused beam analysis. Compounds of lead (Z=82) represent the materials of first choice. In this contribution, single-shot ablation thresholds are reported for PbWO4and PbI2exposed to ultra-short pulses of extreme ultraviolet radiation and X-rays at FLASH and LCLS facilities, respectively. Interestingly, the threshold reaches only 0.11 mJ/cm2 at 1.55 nm in lead tungstate although a value of 0.4 J/cm2is expected according to the wavelength dependence of an attenuation length and the threshold value determined in the XUV spectral region, i.e., 79 mJ/cm2at a FEL wavelength of 13.5 nm. Mechanisms of ablation processes are discussed to explain this discrepancy. Lead iodide shows at 1.55 nm significantly lower ablation threshold than tungstate although an attenuation length of the radiation is in both materials quite the same. Lower thermal and radiation stability of PbI2is responsible for this finding.
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Iroon Polytechniou-