Генерация синхротронного излучения при взаимодействии мультитераваттного лазерного импульса с прозрачной плазмой

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Релятивистский самозахват лазерного импульса релятивистской интенсивности при распространении в прозрачной плазме высокой плотности сопровождается генерацией ультраяркого синхротронного (бетатронного) излучения сверхжесткого рентгеновского диапазона. Проведено исследование влияния длительности лазерного импульса заданной энергии на характеристики такого излучения. Показано, что уже доступное сжатие мощных лазерных импульсов существенно повышает эффективность конверсии в синхротронное излучение, а также на порядок увеличивает яркость рентгеновского источника.

Об авторах

О. Е Вайс

Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН; Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова

Email: ovais@lebedev.ru
Москва, Россия

М. Г Лобок

Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН; Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова

Москва, Россия

В. Ю Быченков

Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН; Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова

Москва, Россия

Список литературы

  1. Corde S., Ta Phuoc K., Lambert G., Fitour R., Malka V., Rousse A., Beck A., Lefebvre E. // Rev. Mod. Physics. 2013. V. 85. P. 1. https://doi.org/10.1103/RevModPhys.85.1
  2. Curcio A., Cianchi A., Costa G., Del Dotto A., Demurtas F., Ferrario M., Rodriguez Fras M.D., Galletti M., Perez-Hernandez J.A., Gatti G. // Sci. Rep. 2024. V. 14. P. 1719. https://doi.org/10.1038/s41598-024-52231-z
  3. Ma Y., Cardarelli J.A., Campbell P.T., Fourmaux S., Fitzgarrald R., Balcazar M.D., Antoine A.F., Beier N.F., Qian Q., Hussein A.E., Kettle B., Klein S.R., Krushelnick K., Li Y.F., Mangles S.P.D., Sarri G., Seipt D., Senthilkumaran V., Streeter M.J.V., Willingale L., Thomas A.G.R. // Phys. Rev. Lett. 2024. V. 132. P. 225001. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.132.225001
  4. Kneip S., McGuffey C., Chvykov V., Dollar F., Kalintchenko G., Maksimchuk T., Mangles S.P.D., Matsuoka T., Nagel S.R., Palmer C.A.J., Schreiber J., Ta Phuoc K., Thomas A.G.R., Krushelnick K., Najmudin Z. // AIP Conf. Proc. 2010. V. 1299. P. 185. https://doi.org/10.1063/1.3520311
  5. Finlay O.J., Gruse J.-N., Thornton C., Allott R., Armstrong C.D., Baird C.D., Bourgeois N., Brenner C., Cipiccia S., Cole J.M., Gregory C., Jamison S., Katzir Y., Lopes N.C., Mangles S.P.D., Murphy C.D., Najmudin Z., Neely D., Pickard L.R., Potter K.D., Rajeev P.P., Rusby D., Selwood M.P., Symes D.R., Underwood C.I.D., Wood J.C., Thomas A.G.R., Streeter M.J.V. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2021. V. 63. P. 084010. https://doi.org/10.1088/1361-6587/ac0fcf
  6. Pagano I.M., Lemos N., King P.M., Rusby D., Sinclair M., Aghedo A., Khan S., Downer M.C., Joshi C., Albert F. // Phys. Plasmas. 2024. V. 31. P. 073110. https://doi.org/10.1063/5.0191435
  7. Rosmej O.N., Shen X.F., Pukhov A., Antonelli L., Barbato F., Zahter S., Popov V.S., Borisenko N.G., Andreev N.E. // Matter Radiat. Extremes. 2021. V. 6. P. 048401. https://doi.org/10.1063/5.0042315
  8. Pukhov A., Meyer-ter-Vehn J. // Appl. Phys. B. 2002. V. 74. P. 355. https://doi.org/10.1007/s003400200795
  9. Pukhov A., Gordienko S., Kiselev S., Kostyukov I. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2004. V. 46. P. B179. https://doi.org/10.1088/0741-3335/46/12B/016
  10. Faure J., Glinec Y., Pukhov A., Kiselev S., Gordienko S., Lefebvre E., Rousseau J.-P., Burgy F., Malka V. // Nature. 2004. V. 431. P. 541. https://doi.org/10.1038/nature02963
  11. Wang X., Zgadzaj R., Fazel N., Li Z., Yi S.A., Zhang X., Henderson W., Chang Y.-Y., Korzekwa R., Tsai H.-E., Pai C.-H., Quevedo H., Dyer G., Gaul E., Martinez M., Bernstein A.C., Borger T., Spinks M., Donovan M., Khudik V., Shvets G., Ditmire T., Downer M.C. // Nat. Commun. 2013. V. 4. P. 1988. https://doi.org/10.1038/ncomms2988
  12. Rosmej O.N., Andreev N.E., Zaehter S., Zahn N., Christ P., Borm B., Radon T., Sokolov A., Pugachev L.P., Khaghani D., Horst F., Borisenko N.G., Sklizkov G., Pimenov V.G. // New J. Phys. 2019. V. 21. P. 043044. https://doi.org/10.1088/1367-2630/ab1047
  13. Pukhov A., Sheng Z.-M., Meyer-ter-Vehn J. // Phys. Plasmas. 1999. V. 6. P. 2847. https://doi.org/10.1063/1.873242
  14. Vais O.E., Lobok M.G., Bychenkov V.Y. // Phys. Rev. E. 2024. V. 110. P. 065202. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.110.065202
  15. Francescone D., Carillo M., Chiadroni E., Curcio A., Cianchi A., Ferrario M., Gatti G., Galletti M., Giuliano L., Migliorati M., Mostacci A., Palumbo L., Rossi A.R., Stocchi F., Silvi G.J. // Proc. IPAC’24, Geneva, 2024. P. 573. https://doi.org/10.18429/JACoW-IPAC2024-MOPR58
  16. Albert F., Thomas A.G.R. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2016. V. 58. P. 103001. https://doi.org/10.1088/0741-3335/58/10/103001
  17. Cikhardt J., Gyrdymov M., Zahter S., Tavana P., Gunther M.M., Bukharskii N., Borisenko N., Jacoby J., Shen X.F., Pukhov A., Andreev N.E., Rosmej O.N. // Matter Radiat. Extremes. 2024. V. 9. P. 027201. https://doi.org/10.1063/5.0181119
  18. Vais O.E., Lobok M.G., Bychenkov V.Y. // Bull. Lebedev Phys. Inst. 2023. V. 50. Suppl 7. P. S806. https://doi.org/10.3103/S1068335623190168
  19. Lobok M.G., Andriyash I.A., Vais O.E., Malka V., Bychenkov V.Yu. // Phys. Rev. E. 2021. V. 104. P. L053201. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.104.L053201
  20. Bychenkov V.Y., Kovalev V.F. // JETP Lett. 2024. V. 120. P. 334. https://doi.org/10.1134/S0021364024602719
  21. Bychenkov V.Yu., Lobok M.G., Kovalev V.F., Brantov A.V. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2019. V. 61. P. 124004. https://doi.org/10.1088/1361-6587/ab5142
  22. Mangles S.P.D., Genoud G., Bloom M.S., Burza M., Najmudin Z., Persson A., Svensson K., Thomas A.G.R., Wahlstrom C.-G. // Phys. Rev. ST Accel. Beams. 2012. V. 15. P. 011302. https://doi.org/10.1103/PhysRevSTAB.15.011302
  23. Andreev N.E., Kirsanov V.I., Gorbunov L.M. // Phys. Plasmas. 1995. V. 2. P. 2573. https://doi.org/10.1063/1.871219
  24. Andreev N.E., Kirsanov V.I., Gorbunov L.M., Sakharov A.S. // IEEE Trans. Plasma Sci. 1996. V. 24. P. 363. https://doi.org/10.1109/27.510000
  25. Vais O.E., Lobok M.G., Soloviev A.A., Mironov S.Yu., Khazanov E.A., Bychenkov V.Yu. // JETP Lett. 2023. V. 118. P. 875. https://doi.org/10.1134/S0021364023603548
  26. Khazanov E.A., Mironov S.Y., Mourou G. // Phys.-Usp. 2019. V. 62. P. 1096. https://doi.org/10.3367/UFNe.2019.05.038564
  27. Lu W., Tzoufras M., Joshi C., Tsung F.S., Mori W.B., Vieira J., Fonseca R.A., Silva L.O. // Phys. Rev. ST Accel. Beams. 2007. V. 10. P. 061301. https://doi.org/10.1103/PhysRevSTAB.10.061301
  28. Jackson J.D. Classical electrodynamics. Moscow: Mir, 1965.
  29. Landau L.D., Lifshitz E.M. Theory of field. Edition 7th. Moscow: Nauka, 1988.
  30. Vais O.E., Bychenkov V.Y. // Quantum Electron. 2020. V. 50. P. 922. https://doi.org/10.1070/QEL17344
  31. Fourmaux S., Lassonde P., Mironov S.Yu., Hallin E., Legare F., Maclean S., Khazanov E.A., Mourou G., Kieffer J.C. // Opt. Lett. 2022. V. 47. P. 3163. https://doi.org/10.1364/OL.459199
  32. Nieter C., Cary J.R. // J. Comput. Phys. 2004. V. 196. P. 448. https://doi.org/10.1016/j.jcp.2003.11.004
  33. Nerush E.N., Kostyukov I.Y. // Phys. Rev. Lett. 2009. V. 103. P. 035001. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.103.035001
  34. Németh K., Shen B., Li Yu., Shang H., Crowell R., Harkay K.C., Cary J.R. // Phys. Rev. Lett. 2008. V. 100. P. 095002. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.100.095002

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).