Relativistic Tunneling Ionization in Crossed Petawatt Laser Beams

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A scheme is proposed for a two-beam experiment on multi-petawatt laser systems aimed at searching for relativistic effects in electron tunneling from deep levels of multiply charged ions. It is shown that the most efficient relativistic ionization will occur in the field of a standing wave that arises in the case of counter-propagating beams. Estimates are given showing that the observation of relativistic effects during the ionization of -states of hydrogen-like ions with charge  is potentially possible at laser intensity in the beam overlap domain 1025 W/cm2.

About the authors

S. V. Popruzhenko

Prokhorov General Physics Institute, Russian Academy of Sciences; National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute)

Author for correspondence.
Email: sergey.popruzhenko@gmail.com
119991, Moscow, Russia; 115409, Moscow, Russia

References

  1. Г. С. Воронов, Н. Б. Делоне, Письма в ЖЭТФ, 1, 42 (1965)
  2. JETP Lett. 1, 42 (1965).
  3. P. Agostini, F. Fabre, G. Mainfray, G. Petite, and N. K. Rahman, Phys. Rev. Lett. 42, 1127 (1979).
  4. Л. В. Келдыш, ЖЭТФ 47, 1945 (1964)
  5. Sov. Phys. - JETP 20, 1307 (1965).
  6. А. И. Никишов, В. И. Ритус, ЖЭТФ 50, 255 (1966)
  7. Sov. Phys. - JETP 23, 168 (1966).
  8. А. М. Переломов, В. С. Попов, М. В. Тереньев, ЖЭТФ 50, 1393 (1966)
  9. Sov. Phys. - JETP 23, 924 (1966).
  10. А. М. Переломов, В. С. Попов, М. В. Тереньев, ЖЭТФ 51, 309 (1966)
  11. Sov. Phys. - JETP 24, 207 (1967).
  12. А. М. Переломов, В. С. Попов, ЖЭТФ 52, 514 (1967) @Sov. Phys. - JETP 25, 336 (1967).
  13. S. V. Popruzhenko, V. D. Mur, V. S. Popov, and D. Bauer, Phys. Rev. Lett. 101, 193003 (2008).
  14. В. С. Попов, УФН 174, 921 (2004)
  15. Phys.-Uspekhi 47, 855 (2004).
  16. F. Krausz and M. Ivanov, Rev. Mod. Phys. 81, 163 (2009).
  17. Б. М. Карнаков, В. Д. Мур, В. С. Попов, С. В. Попруженко, Письма в ЖЭТФ 93, 238 (2011)
  18. JETP Lett. 93, 238 (2011).
  19. S. V. Popruzhenko, J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 47, 204001 (2014).
  20. Б. М. Карнаков, В. Д. Мур, С. В. Попруженко, В. С. Попов, УФН 185, 3 (2015)
  21. Phys.-Uspekhi 58, 3 (2015).
  22. W. Becker, S. P. Goreslavski, D. B. Milosevic, and G. G. Paulus, J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 51, 162002 (2018).
  23. M. F. Ciappina, S. V. Popruzhenko, S. V. Bulanov, T. Ditmire, G. Korn, and S. Weber, Phys. Rev. A 99, 043405 (2019).
  24. M. F. Ciappina, E. E. Peganov, S. V. Popruzhenko, Matter and Radiation at Extremes 5, 044401 (2020).
  25. E. L¨otstedt, M. F. Ciappina, and K. Yamanouchi, Phys. Rev. A 102, 013112 (2020).
  26. S. P. Goreslavsky and N. B. Narozhny, J. Nonlinear Opt. Phys. Mater. 4 799 (1995).
  27. S. P. Goreslavsky, N. B. Narozhny, and V. P. Yakovlev, J. Opt. Soc. Am. B 6, 1752 (1989).
  28. С. В. Попруженко, Е. Б. Калымбетов, Квантовая электроника 51, 801 (2021)
  29. Quant. El. 51, 801 (2021).
  30. A. V. Bashinov, A. A. Gonoskov, A. V. Kim, G. Mourou, and A. M. Sergeev, Eur. Phys. J. Spec. Top. 223, 1105 (2014).
  31. D. N. Papadopoulos, J. P. Zou, C. Le Blanc, G. Ch'eriaux, P. Georges, F. Druon, G. Mennerat, P. Ramirez, L. Martin, A. Fr'eneaux, A. Beluze, N. Lebas, P. Monot, F. Mathieu, and P. Audebert, High Power Laser Sci. Eng. 4, e34 (2016).
  32. S. Weber, S. Bechet, S. Bornies et al. (Collaboration), Matter and Radiation at Extremes 2, 149 (2017).
  33. J. W. Yoon, Y. G. Kim, I. W. Choi, J. H. Sung, H. W. Lee, S. K. Lee, and C. H. Nam, Optica 8, 630 (2021).
  34. В. С. Попов, В. Д. Мур, Б. М. Карнаков, Письма в ЖЭТФ 66, 213 (1997)
  35. JETP Lett. 66, 229 (1997).
  36. В. Д. Мур, Б. М. Карнаков, В. С. Попов, ЖЭТФ 114, 798 (1998)
  37. JETP 87, 433 (1998).
  38. A. Di Piazza, C. Mu¨ller, C. Z. Hatsagortsyan, and C. H. Keitel, Rev. Mod. Phys. 84, 1177 (2012).
  39. С. В. Попруженко, Квантовая электроника 53 (2023), (в печати).
  40. В. С. Попов, Б. М. Карнаков, В. Д. Мур, Письма в ЖЭТФ 79, 320 (2004)
  41. JETP Lett. 79, 262 (2004).
  42. M. F. Ciappina and S. V. Popruzhenko, Laser Phys. Lett. 17, 025301 (2020).
  43. В. С. Попов, В. Д. Мур, Б. М. Карнаков, ЖЭТФ 115, 1642 (1999)
  44. JETP 88, 902 (1999).
  45. K. Yamakawa, Y. Akahane, Y. Fukuda, M. Aoyama, N. Inoue, and H. Ueda, Phys. Rev. A 68, 065403 (2003).
  46. A. Link, E. A. Chowdhury, J. T. Morrison, V. M. Ovchinnikov, D. O ermann, L. V. Woerkom, and R. R. Freeman, Rev. Sci. Instrum. 77, 10E723 (2006).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Российская академия наук

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».