Эффективное ускорение электронов фемтосекундными лазерными импульсами умеренной мощности

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или 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