Эффективное ускорение электронов фемтосекундными лазерными импульсами умеренной мощности

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Режим релятивистского самозахвата лазерного импульса - эффективный механизм ускорения электронов, позволяющий достичь предельных значений заряда пучка высокоэнергетичных частиц и соответствующего коэффициента конверсии лазерной энергии. Показано, что в таком режиме укорочение импульса фемтосекундного лазера с использованием инновационного метода посткомпрессии CafCA [1] до предельно коротких длительностей с сохранением энергии лазерного пучка приводит к значительному повышению эффективности ускорения частиц. Данный эффект иллюстрируется на примере лазерной установки “Мультитера” для проекта, осуществляемого в рамках российского Национального Центра Физики и Математики (НЦФМ).

Об авторах

О. Е. Вайс

Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН;ФГУП “Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н. Л. Духова”

Email: ovais@lebedev.ru
Москва, 119991 Россия; Москва, 127030 Россия

М. Г. Лобок

Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН;ФГУП “Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н. Л. Духова”

Email: ovais@lebedev.ru
Москва, 119991 Россия; Москва, 127030 Россия

А. А. Соловьев

Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики РАН

Email: ovais@lebedev.ru
Нижний Новгород, 603950 Россия

С. Ю. Миронов

Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики РАН

Email: ovais@lebedev.ru
Нижний Новгород, 603950 Россия

Е. А. Хазанов

Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики РАН

Email: ovais@lebedev.ru
Нижний Новгород, 603950 Россия

В. Ю. Быченков

Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН;ФГУП “Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н. Л. Духова”

Автор, ответственный за переписку.
Email: ovais@lebedev.ru
Москва, 119991 Россия; Москва, 127030 Россия

Список литературы

  1. E. A. Khazanov, S. Yu. Mironov, and G. Mourou, Phys.- Uspekhi 62, 1096 (2019).
  2. T. Tajima and J. M. Dawson, Phys. Rev. Lett. 43, 267 (1979).
  3. A. Pukhov and J. Meyer-ter-Vehn, Appl. Phys. B 74, 355 (2002).
  4. H. T. Kim, K. H. Pae, H. J. Cha, I. J. Kim, T. J. Yu, J. H. Sung, S. K. Lee, T. M. Jeong, and J. Lee, Phys. Rev. Lett. 111, 165002 (2013).
  5. W. P. Leemans, A. J. Gonsalves, H.-S. Mao, K. Nakamura, C. Benedetti, C. B. Schroeder, Cs. T'oth, J. Daniels, D. E. Mittelberger, S. S. Bulanov, J.-L. Vay, C. G. R. Geddes, and E. Esarey, Phys. Rev. Lett. 113, 245002 (2014).
  6. A. J. Gonsalves, K. Nakamura, J. Daniels et al. (Collaboration), Phys. Rev. Lett. 122, 084801 (2019).
  7. V. Yu. Bychenkov, M. G. Lobok, V. F. Kovalev, and A. V. Brantov, Plasma Phys. Control. Fusion 61, 124004 (2019).
  8. M. G. Lobok, A. V. Brantov, and V. Yu. Bychenkov, Phys. Plasmas 26, 123107 (2019).
  9. V. F. Kovalev and V. Yu. Bychenkov, Phys. Rev. E 99, 043201 (2019).
  10. V. Yu. Bychenkov and V. F. Kovalev, Radiophys. Quantum Electron. 63, 742 (2021).
  11. S. V. Bulanov, F. Pegoraro, and A. M. Pukhov, Phys. Rev. Lett. 74, 710 (1995).
  12. В. И. Таланов, Известия ВУЗов. Радиофизика 7, 564 (1964).
  13. R. Y. Chiao, E. Garmire, and C. Townes, Phys. Rev. Lett. 13, 479 (1964).
  14. С. А. Ахманов, А. П. Сухоруков, Р. В. Хохлов, ЖЭТФ 50, 1537 (1966).
  15. A. B. Borisov, A. V. Borovskiy, O. B. Shiryaev, V. V. Korobkin, A. M. Prokhorov, J. C. Solem, T. S. Luk, K. Boyer, and C. K. Rhodes, Phys. Rev. A 45, 5830 (1992).
  16. А. Комашко, С. Мушер, С. Турицын et al. (Collaboration), Письма в ЖЭТФ 62, 849 (1995).
  17. В. Ю. Быченков, М. Г. Лобок, Письма в ЖЭТФ 114, 650 (2021).
  18. G. Mourou, S. Mironov, E. Khazanov, and A. Sergeev, Eur. Phys. J. Spec. Top. 223, 1181 (2014).
  19. S. Yu. Mironov, S. Fourmaux, P. Lassonde, V. N. Ginzburg, S. Payeur, J.-C. Kie er, E. A. Khazanov, and G. Mourou, Appl. Phys. Lett. 116, 241101 (2020).
  20. S. Mironov, P. Lassonde, J.-C. Kie er, E. Khazanov, and G. Mourou, Eur. Phys. J. Spec. Top. 223, 1175 (2014).
  21. Ph. Lassonde, S. Mironov, S. Fourmaux, S. Payeur, E. Khazanov, A. Sergeev, J.-C. Kie er, and G. Mourou, Laser Phys. Lett. 13, 075401 (2016).
  22. S. Yu. Mironov, V. N. Ginzburg, I. V. Yakovlev, A. A. Kochetkov, A. A. Shaykin, E. A. Khazanov, and G. A. Mourou, Quantum Electron. 47, 614 (2017).
  23. V. Ginzburg, I. Yakovlev, A. Kochetkov, A. Kuzmin, S. Mironov, I. Shaikin, A. Shaykin, E. Khazanov, Opt. Express 29, 28297 (2021).
  24. A. Shaykin, V. Ginzburg, I. Yakovlev, A. Kochetkov, A. Kuzmin, S. Mironov, I. Shaikin, S. Stukachev, V. Lozhkarev, A. Prokhorov, and E. Khazanov, High Power Laser Sci. Eng. 9, E54 (2021).
  25. A. Soloviev, A. Kotov, M. Martyanov et al. (Collaboration), Opt. Express 30, 40584 (2022).
  26. V. Ginzburg, I. Yakovlev, A. Zuev, A. Korobeynikova, A. Kochetkov, A. Kuzmin, S. Mironov, A. Shaykin, I. Shaikin, E. Khazanov, and G. Mourou, Phys. Rev. A 101, 013829 (2020).
  27. C. Nieter, J. R. Cary, J.Comput. Phys. 196, 448 (2004).
  28. E. Esarey, C. B. Schroeder, W. P. Leemans, Rev. Mod. Phys. 81, 1229 (2009).
  29. S. P. D. Mangles, G. Genoud, M. S. Bloom, M. Burza, Z. Najmudin, A. Persson, K. Svensson, A. G. R. Thomas, and C.-G. Wahlstr¨om, Phys. Rev. ST Accel. Beams 15, 011302 (2012).
  30. M. G. Lobok, A. V. Brantov, D. A. Gozhev, and V. Yu. Bychenkov, Plasma Phys. Control. Fusion 60, 084010 (2018).
  31. J. Faure, Y. Glinec, A. Pukhov, S. Kiselev, S. Gordienko, E. Lefebvre, J.-P. Rousseau, F. Burgy, and V. Malka, Nature 431, 541 (2004).
  32. A. Pukhov, S. Gordienko, S. Kiselev, and I. Kostyukov, Plasma Phys. Control. Fusion 46, B179 (2004).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023

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».