ГЕНЕРАЦИЯ РЕНТГЕНОВСКИХ И ГАММА ЛУЧЕЙ ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ МОЩНЫХ ЛАЗЕРНЫХ ИМПУЛЬСОВ С ПЛАЗМЕННЫМИ СЛОЯМИ

 

В. В. Кулагин^1,2, В. Н. Корниенко², В. А. Черепенин²

¹Государственный астрономический институт им. П. К. Штернберга

Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова

²Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН

 

Статья поступила в редакцию 8 ноября 2015 г.

 

Аннотация.  Исследуется генерация рентгеновских и гамма лучей за счет томсоновского рассеяния при отражении пробного лазерного импульса от релятивистских электронных пучков аттосекундной длительности, сформированных из тонких плазменных слоев ускоряющим лазерным импульсом. С помощью двумерного численного моделирования определены характерные параметры электронных сгустков. В частности, энергия электронов в сгустке может достигать  сотен МэВ, а заряд сгустка составлять от десятков пикокулон до нескольких нанокулон. Показано, что в такой схеме при использовании современных лазеров возможна генерация аттосекундных рентгеновских и гамма пучков с максимальной энергией в единицы МэВ и высокой яркостью.

Ключевые слова: сверхмощные лазерные импульсы, релятивистские аттосекундные электронные пучки, аттосекундные рентгеновские пучки.

Abstract. We study generation of x-rays and gamma rays through Thomson backscattering of a probe laser pulse off attosecond relativistic electron bunch generated by accelerating laser pulse from a thin plasma layer. With the help of two dimensional numeric simulation, typical parameters of electron bunches are derived. In particular, the energy of the electrons in the bunch can reach hundreds of MeV, and the charge of the bunch range from tens of picocoulomb to several nanocoulomb. It is shown that in this scheme, using modern lasers, it is possible to generate attosecond x-ray and gamma beams with maximum energy of several MeV.

Key words: super-intense laser pulses, relativistic attosecond electron beams, attosecond x-ray beams.