Funzionamento di un interferometro Folded-Wave e analisi di un interferogramma.

1. Funzionamento di un interferometro Folded-Wave e analisi di un interferogramma. Alessio Misuri

2. Esposizione • Interferometro Mach-Zehnder • Folded wave Mach-Zehnder • Applicazione • Analisi di un interferogramma • Esempio

3. Mach Zehnder S • Funzionamento di un interferometro Mach-Zehnder. • Due raggi provenienti da una stessa sorgente posta in S, diff. di cammino (frange di vuoto): • Oppure attraversamento indici di rifrazioni diversi. DX h

4. Esposizione • Interferometro Mach-Zehnder • Folded wave Mach-Zehnder • Applicazione • Analisi di un interferogramma • Esempio

5. Folded wave Mach-Zehnder impulso sonda gas • Schema e funzionamento analoghi al Mach-Zehnder comune. • Vantaggi: unico allineamento, sincronizzazione automatica posizionamento in camera a vuoto. impulso principale

6. Esposizione • Interferometro Mach-Zehnder • Folded wave Mach-Zehnder • Applicazione • Analisi di un interferogramma • Esempio

7. Gas jet= He, 500psi, ugello subsonico 800nm, 50fs, 10TW (peak power), 10Hz Setup Integrating Current Transformer Pb M0 CCD Laser & Compressor Magnet e-beam Jet PbCu Target (Removable) H He OAP FROG Int SSA Mirror or Splitter Flip-in Mirror Phosphor

8. Camera a vuoto

9. Esposizione • Interferometro Mach-Zehnder • Folded wave Mach-Zehnder • Applicazione • Analisi di un interferogramma • FFT • CWT(cenni) • Esempio

10. Diagramma

11. Analisi di un interferogramma: algoritmo con Fourier Transform. • Un interferogramma puo` esser visto come: da cui tramite FT si ottiene:

12. Analisi di un interferogramma: algoritmo con Fourier Transform. • da cui antitrasformando si trova la mappa di fase: • dalla quale tramite l’inversione di Abel si trova la densita` del plasma analizzato.

13. Analisi di un interferogramma:inversione di Abel • Assumendo una simmetria cilindrica del plasma creato, si ha che lo spostamento di fase introdotto e`: • inversione di Abel: R indice di rifrazione densita` del plasma

14. Analisi di un interferogramma: CWT. • Le CWT anziche` proiettare su (FFT): • si proietta su: • Mother wavelet di Morlet: (invertibile)

15. Analisi di un interferogramma: CWT. • quindi si scelgono le wavelets che riproducono al meglio la I(x,y) (inversione dei coef. CWT). • In corrispondenza si hanno i coeff. “a” e “b” da cui si definscono le frequenze ( ) e quindi la mappa di fase.

16. Esposizione • Interferometro Mach-Zehnder • Folded wave Mach-Zehnder • Applicazione • Analisi di un interferogramma • Esempio

17. Modello • considerando un plasma di 200mm ed un gas con una densita` di si ha che se la densita` fosse costante lo spostamento di frangia sarebbe dato da: 200mm (ionizzazione totale) 0.8mm

18. Interferogramma 1: @312 mm. Laser @ 40mJ 50fs ~312 mm

19. FFT CWT CWT FFT Interferogramma 1: @312 mm.

20. Conclusioni • Il gas non e` completamente ionizzato (il laser ha un energia di 40mJ invece che 500mJ). • Passaggio in seconda armonica per filtrare side scatter.