ОПТИКА, ЛАЗЕРНАЯ ФИЗИКА

Эффект фокусировки рентгеновских лучей в турбулентной плазменной структуре с потоками быстрых частиц

В. С. Захаров^a, С. В. Захаров^a, Т. В. Шмелева<sup>b

a</sup> Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”, 123060 Москва, Россия
^b EATS, 91400 Orsay, France

Аннотация: Предложена теоретическая модель экспериментально наблюдаемого явления коллимации мягкого излучения из капиллярного разряда с полыми электродами без физического применения коллимирующей оптики. Эффект фокусировки и каналирования жесткого излучения при малом отличии показателя преломления плазмы разряда по отношению к значению в вакууме возможен при его многократном преломлении на возмущениях плотности, обусловленных генерацией мелкомасштабных волн в результате двухпотоковых плазменных неустойчивостей. Методом численного решения уравнения эйконала показана возможность такой фокусировки в периодической плазменной структуре. В условиях турбулентной плазменной структуры для почти параксиальных лучей усреднением уравнений по ансамблю стохастических волновых возмущений получены условия для фокусировки жесткого излучения и численно продемонстрирован эффект фокусировки и каналирования внутренней части пучка, подобный наблюдаемому в капиллярном разряде. Показана квазипериодическая структура лучей при каналировании с чередованием пучностей и узлов. В силу фундаментальности рассматриваемых процессов можно ожидать, что явление фокусировки и каналирования рентгеновского излучения волнами плотности должно наблюдаться не только в капиллярных разрядах, но и в джетах из аккреционных дисков вокруг звезд и черных дыр, что качественно продемонстрировано при сравнении результатов численной трассировки с астрономическими наблюдениями с помощью телескопа Chandra (CXO).

Поступила в редакцию: 23.06.2025
Исправленный вариант: 05.09.2025
Принята в печать: 07.09.2025

DOI: 10.31857/S0370274X25100114