Sensitometric Characteristics of the Uf-4 Photographic Film for Its Usage in High Temperature Plasma Euv-Spectroscopy

Abstract

Представлены результаты исследования сенситометрических характеристик фотоплёнки УФ-4 с помощью EUV-рефлектометра на основе плазмы капиллярного разряда. Для спектрального диапазона  = 5-19 нм построены характеристические кривые, определены коэффициент контрастности и абсолютная чувствительность. Выведены аппроксимационные формулы для нахож-дения абсолютной интенсивности излучения по плотности почернения на фотоплёнке. Эти данные необходимы для проведения количественных измерений интенсивности излучения в EUV-области спектра. Такие свойства, как отсутствие накопления шума при длительных экспозициях и нечувствительность к электромагнитным помехам, делают фотоплёнку УФ-4 перспективной для проведения EUV-спектроскопических исследований высокотемпературной плазмы, в том числе плазмы мощных Z-пинчей, основанных на сверхмощных генераторах тока.Ключевые слова: диагностика высокотемпературной плазмы, EUV-спектроскопия, EUV-детекторы излучения, обработка спектров. SENSITOMETRIC CHARACTERISTICS OF THE UF-4 PHOTOGRAPHIC FILM FOR ITS USAGE IN HIGH TEMPERATURE PLASMA EUV-SPECTROSCOPY P.N. Lebedev Physical Institute of the Russian Academy of Sciences, Moscow, RussiaResults of UF-4 photographic film sensitometric characteristics studies using EUV-reflectometer based on capillary discharge plasmas are presented. Characteristic curves, contrast coefficients and absolute sensitivity are determined for a spectral range of  = 5-19 nm. Approximation formulas for determination of absolute intensity from optical density on the photographic film were derived. These data are necessary for quantitative intensity measurements in EUV-spectral range. Such properties as absence of noise accumulation at long time exposures and non-sensitivity for electromagnetic interferences make the UF-4 photographic film perspective for EUVspectroscopy of high temperature plasmas including high power Z-pinch plasmas based on super power current generators.Key words: diagnostics of high-temperature plasma, EUV-spectroscopy, EUV-radiation detectors, spectra processing. DOI: 10.21517/0202-3822-2017-40-3-63-67Длительное время фотографическая плёнка без защитного желатинового слоя являлась одним из ос-новных детекторов в спектроскопических исследованиях в EUV-диапазоне спектра. Наиболее часто ис-пользуемой за рубежом фотоплёнкой являлась плёнка Kodak 101-01 [1], российским аналогом которой является фотоплёнка УФ-4 [2]. Примеры использования этих детекторов фотоплёнок для исследования высокотемпературной плазмы можно найти в работах по лазерной плазме [3-6] и по плазме мощных Z-пинчей [7][8][9][10][11][12][13][14]. Фотоплёнка обладает существенным недостатком -она не является детектором «ре-ального времени», так как требует продолжительной и сложной процедуры проявления и обработки ин-формации. В связи с этим в последнее время её начинают активно вытеснять детекторы ПЗС (прибор с зарядовой связью) и КМОП (комплементарная структура металл-оксид-полупроводник). Так, ПЗС-детекторы с обратной засветкой (backside-illuminated) являются детекторами реального времени,...