AN OPTICAL PUMPING SCHEME FOR EUV LASERS IN TWO COUPLED MEDIA USING A QUASI-CONTINUUM EMITTED BY RARE-EARTH ELEMENTS

Résumé
Dans la présente étude on propose l'utilisation de bandes étroites de rayonnement quasi-continu émis par les éléments de terres rares dans le domaine 60-100Å, afin d'effectuer le pompage optique d'ions chargés produits indépendamment au sein d'un milieu couplé. Les transitions laser se situeraient daus le domaine XUV (λ > 300Å). Le milieu de pompage proposé consiste en une étincelle sous vide à faible inductance et à courant élevé. Les ions des éléments du Lanthane au Dysprosium possédant une sous - couche 4d^k ouverte, émettent dans l'étincelle un très grand nombre de raies correspondant aux transitions 4p⁶4d^k - 4p⁵4d^k+1 et 4d^k-4d^k-14^f, à l'intérieur d'une bande de 2 a 4 Å de large. Par ailleurs, les degrés d'ionisation relativement bas d'éléments de faible Z du milieu laser seront obtenus à l'aide de fils explosants enrobés. Ce dernier type de source devrait permettre l'obtention de plasmas présentant un vaste domaine de densité à des températures relativement basses, afin de pouvoir minimiser les processus de transfert collisionnel ainsi que l'élargissement Doppler des raies considérées. On propose en particulier un schéma faisant appel à la bande émise par le Cérium, centrée à 89Å, afin de réaliser le pompage vers les niveaux 2p⁵4p de Si V. Les transitions laser 4p → 3s prédites doivent apparaître dans la région 300-400Å.

Abstract
The present work proposes the use of narrrow bands of quasi-continuum radiation emitted by rare earth elements in the 60 - 100 Å range, in order to optically pump charged ions obtained separately in a coupled medium. The lasing transitions would be in the XUV range (λ > 300 Å). The proposed pumping medium is a low-inductance high-current vacuum spark. Ions of the elements Lanthanum to Dysprosium having an open 4d^k sub-shell, emit a very large number of lines belonging to the 4p⁶4d^k - 4p⁵4d^k+1 and 4d^k-4d^k-14f transitions, within a 2 to 4 Å width band. Relatively low ionization states of low Z elements in the lasing medium are produced by means of an embedded exploding wire (EEW). The EEW source will enable to obtain plasmas having a wide range of densities and relatively low temperatures - thus minimizing both collisional transfer processes and Doppler broadening of the lines of interest. A scheme, using a Cerium band centered at 89Å to pump the 2p⁵4p levels of SiV is proposed. The lasing 4p → 3s transitions will be emitted in the 300 - 400 Å region.