Аннотация:
Проведен анализ результатов моделирования методом частиц в ячейке (PIC) воздействия интенсивных (пиковые интенсивности равны 1019 – 1021 Вт/см2) лазерных импульсов на плазму околокритической плотности (Near Critical Density – NCD). Подобные лазерные импульсы при прохождении по NCD-плазме создают в ней ионный канал с пониженной плотностью электронов и сильными квазистационарными полями. Радиальная неоднородность электронной плотности за счет пондеромоторного вытеснения фоновых электронов плазмы из канала создает радиальное электростатическое поле, и в то же время ток ускоренных электронов создает азимутальное магнитное поле. В режиме прямого лазерного ускорения (Direct Laser Acceleration – DLA) релятивистские электроны, захваченные в канале фокусирующими квазистационарными полями, испытывают поперечные бетатронные колебания и эффективно получают энергию от лазерного импульса, когда частота бетатронных колебаний становится резонансной с доплеровски сдвинутой частотой лазера. Продемонстрирована возможность получения с помощью DLA в NCD-плазме электронных сгустков с энергией в десятки мегаэлектронвольт и зарядом в сотни нанокулон. Показано, что энергетические спектры ускоренных электронов могут быть аппроксимированы максвелловскими распределениями. Предложен скейлинг для зависимости эффективной температуры "суперпондеромоторных" электронов от параметров лазерного импульса и плазмы.
Полный текст:
PDF файл (1126 kB)
Первая страница:
PDF файл
