Излучательные свойства неравновесной плазмы азота в спектральном диапазоне мягкого рентгеновского излучения

Мягкое рентгеновское излучение в диапазоне 2.3–3.0 нм в плазме азота генерируется в основном при 2p-1s и 3p-1s резонансных радиационных переходах. Ионы азота в плазме, излучающей в необходимом диапазоне, должны находятся в возбужденном состоянии, соответствующем более высоким энергиям по отношению к температуре плазмы, достигаемой в большинстве экспериментов. Разрядная и лазерная плазма в источниках излучения, как правило, имеет неравновесную функцию распределения электронов по энергии с присутствием доли ускоренных электронов с высокой энергией. В настоящей работе проведено кинетическое моделирование такой плазмы по модели столкновительно-излучательного равновесия. Учет ускоренных электронов производится посредством расчета скоростей столкновительных процессов c нетепловой функцией распределения, получаемых с применением модели Хартри–Фока–Слэтера и приближения искаженных волн. Показано, что присутствие ускоренных электронов даже при малых долях (0.1–1%) способно существенно повлиять на степень ионизации плазмы и населенности уровней. Получено, что эффективность генерации излучения в заданном диапазоне может быть существенно увеличена при определенных условиях.