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 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».