Генерация быстрых заряженных частиц и сверхсильных магнитных полей при взаимодействии сверхкоротких интенсивных лазерных импульсов с твердотельными мишенями
В.С. Беляева,
В.П. Крайновб,
В.С. Лисицав,
А.П. Матафонова аЦентральный научно-исследовательский институт машиностроения, ул. Пионерская 4, Королев, Московская обл., 141070, Российская Федерация бМосковский физико-технический институт (Национальный исследовательский университет), Институтский пер. 9, Долгопрудный, Московская обл., 141701, Российская Федерация вИнститут ядерного синтеза Российского научного центра «Курчатовский институт», пл. Курчатова 1, Москва, 123182, Российская Федерация
Дан обзор недавних экспериментальных и теоретических исследований по генерации быстрых заряженных частиц и сверхсильных магнитных полей при взаимодействии сверхкоротких лазерных импульсов с твердотельными мишенями. Рассмотрены механизмы генерации быстрых заряженных частиц в сверхсильных световых полях лазерного излучения с интенсивностями в диапазоне 1017-1021 Вт см-2. Детально анализируется ускорение электронов, обусловленное их вакуумным нагревом, пондеромоторным потенциалом, резонансным поглощением, полем кильватерной волны в докритической части плазмы, циклотронным и другими механизмами. Приведены экспериментальные данные по ускорению протонов и атомарных ионов полями пространственного заряда на тонких и толстых твердотельных мишенях и их теоретическая интерпретация. Значительное внимание уделено генерации сверхсильных квазистатических магнитных полей в лазерной плазме и методам их измерения для различных лазерных импульсов как фемто-, так и пикосекундной длительности. Обсуждаются возможности возникновения магнитных плазменных конфигураций и возможностей магнитного удержания плазмы.
@article{Belyaev:2008,author = {В. С. Беляев and В. П. Крайнов and В. С. Лисица and А. П. Матафонов},title = {Генерация быстрых заряженных частиц и сверхсильных магнитных полей при взаимодействии сверхкоротких интенсивных лазерных импульсов с твердотельными мишенями},publisher = {Успехи физических наук},year = {2008},journal = {Усп. физ. наук},volume = {178},number = {8},pages = {823-847},url = {https://ufn.ru/ru/articles/2008/8/b/},doi = {10.3367/UFNr.0178.200808b.0823}}