САМОЗАХВАТ ЛАЗЕРНОГО СВЕТА РЕЛЯТИВИСТСКОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ

Обложка
  • Авторы: Ковалев В.Ф.1,2, Быченков В.Ю.2,3
  • Учреждения:
    1. Институт прикладной математики им. М. В. Келдыша Российской академии наук
    2. Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н. Л. Духова
    3. Физический институт им. П. Н. Лебедева Российской академии наук
  • Выпуск: Том 167, № 6 (2025)
  • Страницы: 749–768
  • Раздел: АТОМЫ, МОЛЕКУЛЫ, ОПТИКА
  • URL: https://journals.rcsi.science/0044-4510/article/view/299103
  • DOI: https://doi.org/10.31857/S004445102506001X
  • ID: 299103

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Релятивистский самозахват (РСЗ) электромагнитного пучка в плазме — многообещающий режим устойчивого каналированного распространения лазерного света, обеспечивающий эффективное ускорение электронов, подтверждаемое численным моделированием и рядом экспериментальных фактов. Однако из-за необоснованности или незавершенности предшествующих теорий условия согласования лазерноплазменных параметров реализации РСЗ для произвольной мощности лазерного излучения пока не получили теоретического обоснования, что сдерживает необходимость соответствующих широкомасштабных экспериментальных исследований. Представленная здесь теория преодолевает эту проблему, описывая РСЗ при учете релятивистской нелинейности массы электрона и электронной кавитации в плазме, а также формулируя условия реализации РСЗ на количественном уровне. Развитый теоретико-аналитический подход применим для широкого, практически востребованного, диапазона лазерных мощностей (интенсивностей). Он значительно расширяет недавно предложенную ультрарелятивистскую теорию на случай лазерных пучков релятивистки умеренной интенсивности, когда лазерно-плазменное согласование для РСЗ существенно меняется.

Об авторах

В. Ф. Ковалев

Институт прикладной математики им. М. В. Келдыша Российской академии наук; Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н. Л. Духова

Email: vfkvvfkv@gmail.com
Москва, Россия; Москва, Россия

В. Ю. Быченков

Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н. Л. Духова; Физический институт им. П. Н. Лебедева Российской академии наук

Email: bychenkovvy@lebedev.ru
Москва, Россия; Москва, Россия

Список литературы

  1. В. Ю. Быченков, Квант. электр. 54, 265 (2024).
  2. G. S. Sarkisov, V. Yu. Bychenkov, V. N. Novikov et al., Phys. Rev. E 59, 7042 (1999).
  3. В. И. Таланов, Изв. вузов. Радиофизика 7, 564 (1964).
  4. R. Y. Chiao, E. Garmire, and C. Townes, Phys. Rev. Lett. 13, 479 (1964).
  5. С. А. Ахманов, А. П. Сухоруков, Р. В. Хохлов, ЖЭТФ 50, 1537 (1966).
  6. A. Pukhov and J. Meyer-ter-Vehn, Appl. Phys. B 74 355 (2002).
  7. M. G. Lobok, A. V. Brantov, D. A. Gozhev, and V. Yu. Bychenkov, Plasma Phys. Control. Fusion Special Issue 60, 0840101 (2018).
  8. V. Yu. Bychenkov, M. G. Lobok, V. F. Kovalev, and A. V. Brantov, Plasma Phys. Control. Fusion 61, 124004 (2019).
  9. J. Gotzfried et al., Phys. Rev. X 10, 041015 (2020).
  10. R. Huang et al., Opt. Lett. 48, 819 (2023).
  11. R. Babjak et al., Phys. Rev. Lett. 132, 125001 (2024).
  12. S. P. D. Mangles, Proceedings of the 2014 CAS-CERN Accelerator School: Plasma Wake Acceleration, Geneva, Switzeland, ed. by B. Holzer, CERN-2016-001, CERN (2016). http://dx.doi.org/10.5170/CERN-2016-001.289
  13. C. E. Clayton, J. E. Ralph, F. Albert et al., Phys. Rev. Lett. 105, 105003 (2010).
  14. K. Poder, J. C. Wood, N. C. Lopes et al., Phys. Rev. Lett. 132, 195001 (2024).
  15. M. G. Lobok, A. V. Brantov, and V. Yu. Bychenkov, Phys. Plasmas 26, 123107 (2019).
  16. S. Gordienko and A. Pukhov, Phys. Plasmas 12, 0431091 (2005).
  17. W. Lu, M. Tzoufras, C. Joshi et al., Phys. Rev. ST Accel. Beams 10, 061301 (2007).
  18. P. E. Masson-Laborde, M. Z. Mo, A. Ali et al., Phys. Plasmas 21, 1231131 (2014).
  19. M. D. Feit, A. M. Komashko, S. L. Musher, A. M. Rubenchik, and S. K. Turitsyn, Phys. Rev. E 57, 7122 (1998).
  20. В. Ю. Быченков, В. Ф. Ковалев, Письма в ЖЭТФ 120, 346 (2024).
  21. N. Naseri, W. Rozmus, and D. Pesme, Phys. Plasmas 23, 287 (2016).
  22. В. Ю. Быченков, В. Ф. Ковалев, Изв. вузов. Радиофизика 63, 825 (2020).
  23. G.-Z. Sun, E. Ott, Y. C. Lee, and P. Guzdar, Phys. Fluids 30, 526 (1987).
  24. T. Kurki-Suonio, P. J. Morrison, and T. Tajima, Phys. Rev. A 40, 3230 (1989).
  25. A. B. Borisov, A. V. Borovskiy, O. B. Shiryaev et al., Phys. Rev. A 45, 5830 (1992).
  26. А. Комашко, С. Мушер, А. Рубенчик, С. Турицын, М. Фейт, Письма в ЖЭТФ 62, 849 (1995).
  27. A. Kim, M. Tushentsov, F. Cattani et al., Phys. Rev. E 65, 036416 (2002).
  28. F. Cattani, A. Kim, D. Anderson, and M. Lisak, Phys. Rev. E 64, 016412 (2001).
  29. T. Zh. Esirkepov, F. F. Kamenets, S. V. Bulanov, and N. M. Naumova, Письма в ЖЭТФ 68, 33 (1998).
  30. А. В. Коржиманов, В. И. Еремин, А. В. Ким, М. Р. Тушенцов, ЖЭТФ 132, 771 (2007).
  31. A. V. Korzhimanov and A. V. Kim, Eur. Phys. J. D 55, 287 (2009).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».