УДК 535.36
ЛАЗЕРНОЕ ФОРМИРОВАНИЕ РЕЛЯТИВИСТСКИХ ЭЛЕКТРОННЫХ СГУСТКОВ СУБМИКРОННОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТИ
ИЗ ПЛАЗМЕННЫХ СЛОЕВ
В. В. Кулагин1,2,
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
получена 20 октября 2014 г.
Аннотация. Предложено и с помощью численного моделирования
исследовано формирование релятивистских электронных сгустков субмикронной
длительности из плазменных слоев под воздействием сверхмощного лазерного
импульса. Показано, что возможно формирование электронных сгустков с
минимальной толщиной в несколько десятков нанометров при энергиях в десятки и
сотни МэВ. При этом заряд сгустка может составлять от единиц пикокулон до
нескольких нанокулон. Исследовано влияние толщины и продольного профиля плазменного
слоя, а также амплитуды лазерного импульса на характеристики формируемых
электронных сгустков и предложены простые аналитические выражения для оценки их
параметров.
Ключевые слова:
сверхмощные лазерные импульсы, плазменные
слои, релятивистские субмикронные электронные сгустки.
Abstract:
Forming relativistic submicron electron bunches from plasma layers under the
action of a super-intense laser pulse was proposed and studied with computer
simulation. It was shown that the electron bunches can have a minimal thickness
of tens of nanometers and energies of tens to hundreds of MeV. The charge of
the bunches can be from picocoulombs to nanocoulombs. The role of the thickness
and profile of gas layer and laser amplitude on characteristics of the relativistic
electron bunches was studied. Simple analytical expressions were proposed to estimate
parameters of the electron bunches.
Key words:
super-intense laser pulses, plasma layers, relativistic submicron electron bunches.