Лазерное ускорение электронов: “лазерная пуля” или “пузырь”?

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Наиболее эффективный механизм лазерного ускорения электронов – релятивистский самозахват мощного импульса света, позволяющий достичь предельных значений заряда высокоэнергетичных сгустков частиц и коэффициента конверсии, может быть реализован в характерных режимах, “лазерная пуля” и “пузырь”. Для количественного сравнения эффективности последних требуется проведение численного трехмерного моделирования. Такое моделирование проведено для релятивистски интенсивных ультракоротких импульсов джоульной энергии. Полученные результаты свидетельствуют о более высоком выходе высокоэнергетичных электронов, интересных для радиационно-ядерных приложений (15–30МэВ), ускоряемых в режиме “лазерная пуля”.

Об авторах

В. Ю Быченков

Физический институт им. П.Н.Лебедева Российской академии наук; Центр фундаментальных и прикладных исследований, Федеральное государственное унитарное предприятие, “Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л.Духова”, Росатом

Москва, Россия; Москва, Россия

А. Х Кастильо

Физический институт им. П.Н.Лебедева Российской академии наук; Российский университет дружбы народов

Москва, Россия; Москва, Россия

С. Г. Бочкарев

Физический институт им. П.Н.Лебедева Российской академии наук; Центр фундаментальных и прикладных исследований, Федеральное государственное унитарное предприятие, “Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л.Духова”, Росатом

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

М. Г. Лобок

Физический институт им. П.Н.Лебедева Российской академии наук; Центр фундаментальных и прикладных исследований, Федеральное государственное унитарное предприятие, “Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л.Духова”, Росатом

Москва, Россия; Москва, Россия

Список литературы

  1. В.И. Таланов, Известия ВУЗов. Радиофизика 7, 564 (1964).
  2. R.Y. Chiao, E. Garmire, and C. Townes, Phys. Rev. Lett. 13, 479 (1964).
  3. С.А. Ахманов, А.П. Сухоруков, Р. В. Хохлов, ЖЭТФ 50, 1537 (1966).
  4. В.Ю. Быченков, В. Ф. Ковалев, Письма в ЖЭТФ 120(5), 346 (2024).
  5. M.G. Lobok, A.V. Brantov, D.A. Gozhev, and V.Yu. Bychenkov, Plasma Phys. Control. Fusion 60, 084010 (2018).
  6. V.Yu. Bychenkov, M.G. Lobok, V. F. Kovalev, and A.V. Brantov, Plasma Phys. Control. Fusion 61, 124004 (2019).
  7. A. Pukhov and J. Meyer-ter-Vehn, Appl. Phys. B: Lasers Opt. 74, 355 (2002).
  8. S.Gordienko and A. Pukhov, Physics of Plasmas 12, 043109 (2005).
  9. W. Lu, M. Tzoufras, C. Joshi, F. S. Tsung, W.B. Mori, J. Vieira, R.A. Fonseca, and L.O. Silva, Phys. Rev. ST Accel. Beams 10 061301 (2007).
  10. В.Ю. Быченков, М. Г. Лобок. Письма в ЖЭТФ 114, 650 (2021).
  11. K. P˜oder, J.C.Wood, N.C. Lopes et al. (Collaboration), Phys. Rev. Lett. 132, 19500 (2024).
  12. S.P.D. Mangles, C.D. Murphy, Z.Najmudin et al. (Collaboration), Nature 431, 535 (2004).
  13. C.G.R. Geddes, Cs. Toth, J. van Tilborg, E. Esarey, C.B. Schroeder, D. Bruhwiler, C. Nieter, J. Cary, and W.P. Leemans, Nature 431, 538 (2004).
  14. J. Faure, Y. Glinec, A. Pukhov, S. Kiselev, S. Gordienko, E. Lefebvre, J.-P. Rousseau, F. Burgy, and V. Malka, Nature 431, 541 (2004).
  15. S.P.D. Mangles, G. Genoud, M. S. Bloom, M. Burza, Z. Najmudin, A. Persson, K. Svensson, A.G.R. Thomas, and C.-G. Wahlstrom, Phys. Rev. ST Accel. Beams 15, 011302 (2012).
  16. J.G´otzfried, A. D¨opp, M. F. Gilljohann, F.M. Foerster, H. Ding, S. Schindler, G. Schilling, A. Buck, L. Veisz and S. Karsch, Phys. Rev. X 10, 041015 (2020).
  17. R. Huang, L. Han, Y. Shou, D. Wang, T. Yu, J. Yu, and X. Yan, Opt. Lett. 48, 819 (2023).
  18. R. Babjak, L. Willingale, A. Arefiev, and M. Vranic, Phys. Rev. Lett.132, 125001 (2024).
  19. O.E. Vais, M.G. Lobok, and V.Yu. Bychenkov, Phys. Rev. E 110, N6, (2024).
  20. В.Ю. Быченков, Квантовая электроника 54, 265 (2024).
  21. T. Tajima and J.M. Dawson, Phys. Rev. Lett. 43, 267 (1979).
  22. Е.А. Хазанов, С.Ю. Миронов, Ж. Муру, УФН 189, 1173 (2019).
  23. О.Е. Вайс, М. Г. Лобок, А.А. Соловьев, С.Ю. Миронов, Е.А. Хазанов, В.Ю. Быченков, Письма в ЖЭТФ 118, 871 (2023).
  24. A. Kim, M. Tushentsov, F. Cattani, D. Anderson, and M. Lisak, Phys. Rev E 65, 036416 (2002).
  25. M.G. Lobok, A.V. Brantov, and V.Yu. Bychenkov, Phys. Plasmas 26, 123107 (2019).
  26. http://link.aps.org/supplemental/10.1103/PhysRevE.104.L053201.
  27. T. Katsouleas, S. Wilks, P. Chen, J.M. Dawson and J. J. Su, Particle Accelerators 22, 81 (1987).
  28. O. Jansen, T. T¨uckmantel, and A. Pukhov, Eur. Phys. J. Spec. Top. 223, 1017 (2014).
  29. https://amplitude-laser.com/products_category/femtosecond-lasers.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

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).