Об излучательных потерях при движении электрона в поле интенсивного лазерного излучения

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Рассмотрено движение релятивистского электрона в поле интенсивного лазерного импульса произвольной формы. Предполагается, что размер импульса имеет порядок размера гауссова лазерного луча в фокальной плоскости. Предполагается, что импульс распространяется вдоль внешнего постоянного магнитного поля. В параксиальном приближении учитываются поправки первого порядка к векторам поля излучения, а также сила трения излучения. Усредненные релятивистские уравнения движения электрона получены с помощью усреднения по быстрым колебаниям лазерного излучения. Показано, что с учетом поправок первого порядка к векторам поля возникает усредненная сила. Эта сила определяется импульсным характером излучения и пропорциональна интенсивности, а не градиенту интенсивности. Показано, что потери излучения в поперечной плоскости малозначимы, но могут существенно влиять на продольное движение электрона.

Об авторах

Екатерина Валерьевна Доброва

Российский университет дружбы народов

Автор, ответственный за переписку.
Email: dobrova03@icloud.com

student of Institute of Physical Research and Technology

6, Miklukho-Maklaya St., Moscow, 117198, Russian Federation

Владимир Петрович Милантьев

Российский университет дружбы народов

Email: vmilant@mail.ru

Professor, Doctor of Physical and Mathematical Sciences, professor of Institute of Physical Research and Technology

6, Miklukho-Maklaya St., Moscow, 117198, Russian Federation

Список литературы

  1. L. D. Landau, E. M. Lifshitz, Field theory [Teoriya polya], Nauka, Moscow, 1988, in Russian.
  2. J. D. Jackson, Classical electrodynamics, J. Wiley, NY-L., 1962.
  3. V. L. Ginzburg, Theoretical physics and astrophysics [Teoreticheskaya fizika i astrofizika], Nauka, Moscow, 1975, in Russian.
  4. N. P. Klepikov, Radiation damping forces and radiation from charged particles, Soviet Physics Uspekhi 28 (1985) 506-520. doi: 10.1070/PU1985v028n06ABEH005205.
  5. V. S. Krivitskii, V. N. Tsytovich, Average radiation-reaction force in quantum electrodynamics, Soviet Physics Uspekhi 234 (1991) 250-258. doi: 10.1070/PU1991v034n03ABEH002352.
  6. G. F. Efremov, Radiative damping of a relativistic electron in classical electrodynamics, Journal of Experimental and Theoretical Physics 89 (1998) 899-904. doi: 10.1134/1.558738.
  7. I. V. Sokolov, Renormalization of the Lorentz-Abraham-Dirac equation for radiation reaction force in classical electrodynamics, Journal of Experimental and Theoretical Physics 109 (2009) 207-212. doi: 10.1134/S1063776109080044.
  8. A. L. Galkin, Dynamics of an electron in a relativistically intense laser field including radiation reaction, Journal of Experimental and Theoretical Physics 115 (2012) 201-207. doi: 10.1134/S1063776112070072.
  9. A. V. Bashinov, A. A. Gonoskov, A. V. Kim, M. Marklund, G. Mourou, M. Sergeev, Electron acceleration and emission in a field of a plane and converging dipole wave of relativistic amplitudes with the radiation reaction force taken into account, Quantum Electronics 43 (2013) 291-299. doi: 10.1070/QE2013v043n04ABEH015101.
  10. K. Seto, H. Nagamoto, J. Koga, K. Mima, Equations of motion with radiation reaction in ultrarelativistic laser-electron interactions, Physics of Plasmas 18 (2011) 123404. doi: 10.1063/1.3663843.
  11. L. W. Davis, Theory of electromagnetic beams, Physical Review A 19 (1979) 1177-1179. doi: 10.1103/PhysRevA.19.1177.
  12. D. Bauer, P. Mulser, W. Steeb, Relativistic ponderomotive force, uphill acceleration and transition to chaos, Physical Review Letters 75 (1995) 4622-4625. doi: 10.1103/PhysRevLett.75.4622.
  13. B. Quesnel, P. Mora, Theory and simulation of the interaction of ultraintense laser pulses with electrons in vacuum, Physical Review E 58 (1998) 3719-3732. doi: 10.1103/PhysRevE.58.3719.
  14. A. M. Goncharenko, Gaussian light beams [Gaussovy puchki sveta], Nauka i tekhnika, Minsk, 1997, in Russian.
  15. D. R. Bituk, M. V. Fedorov, Relativistic ponderomotive forces, Journal of Experimental and Theoretical Physics 89 (1999) 640-646.
  16. N. B. Narozhny, M. S. Fofanov, Scattering of relativistic electrons by a focused laser pulse, Journal of Experimental and Theoretical Physics 90 (2000) 753-768. doi: 10.1134/1.559160.
  17. V. P. Milant’ev, S. P. Karnilovich, Y. N. Shaar, Description of high-power laser radiation in the paraxial approximation, Quantum Electronics 45 (2015) 1063-1068. doi: 10.1070/QE2015v045n11ABEH015800.
  18. S. G. Bochkarev, V. Y. Bychenkov, Acceleration of electrons by tightly focused femtosecond laser pulses, Quantum Electronics 37 (2007) 273-284. doi: 10.1070/QE2007v037n03ABEH013462.
  19. N. N. Bogoljubov, Y. A. Mitropolskij, Asymptotic methods in the theory of nonlinear oscillations [Asimptoticheskiye metody v teorii nelineynykh kolebaniy], Nauka, Moscow, 1974, in Russian.
  20. V. P. Milant’ev, A. J. Castillo, On the theory of the relativistic motion of a charged particle in the field of intense electromagnetic radiation, Journal of Experimental and Theoretical Physics 116 (2013) 558-566. doi: 10.1134/S1063776113040067.
  21. A. J. Castillo, V. P. Milant’ev, Relativistic ponderomotive forces in the field of intense laser radiation, Technical Physics 59 (2014) 1261-1266. doi: 10.1134/S1063784214090138.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

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».