Journal Issue: Квантовая электроника
Загружается...
Volume
2024-54
Number
5
Issue Date
Journal Title
Journal ISSN
0368-7147
Том журнала
Том журнала
Квантовая электроника
(2024-54)
Статьи
Публикация
Открытый доступ
Лазерно-плазменная физика высоких энергий при релятивистском самозахвате экстремального света
(НИЯУ МИФИ, 2024) Быченков, В. Ю.
По материалам доклада, представленного на XLVIII Вавиловских чтениях (ФИАН, 17.04.2024), дан обзор по современной проблематике лазерно-плазменной физики высоких энергий, связанной с использованием режима самозахвата световых импульсов в релятивистской плазме. Анализируется ускорение электронов в таком режиме релятивистскиинтенсивными лазерными импульсами до субгигаэлектронвольтных энергий с мультинанокулонным выходом заряда ускоренного сгустка частиц и их возможные радиационно-ядерные применения. Среди последних обсуждается: генерация вторичного излучения синхротронного типа из облучаемых лазерами прозрачных мишеней или мишенейконвертеров в диапазоне от жесткого рентгеновского до гамма-излучения; генерация терагерцевых импульсов, включая уникальные – полупериодные (униполярные); получение нейтронов и позитронов; возможная реализация глубокой радиографии сильно экранированных объектов на основе лазерно получаемых сверхъярких гамма-импульсов; полностью оптический обратный комптоновский источник для радиографии высокого пространственного разрешения; радиационная FLASH-терапия с использованием лазерно-ускоренных электронов сверхвысоких энергий.
Публикация
Открытый доступ
Исследования процессов в сверхсильных электромагнитных полях: современное состояние и перспективы
(НИЯУ МИФИ, 2024) Костюков, И. Ю.
Развитие лазерных и ускорительных технологий сделало возможным генерацию сверхсильных электромагнитных (ЭМ) полей с напряженностью, на несколько порядков превышающей напряженность атомного поля. В обзоре обсуждаются процессы, играющие ключевую роль в сверхсильных ЭМ полях, а также новые «квантово-электродинамические» состояния плазмы. Представлено описание схем, направленных на достижение сверхсильных ЭМ полей в лабораторных условиях. Эти схемы можно условно разделить на 3 группы: (i) полностью оптические схемы; (ii) лазерно-пучковые схемы и (iii) схемы на основе взаимодействия пучков заряженных частиц. Большое внимание уделено проекту XCELS, основной задачей которого является исследование как фундаментальных процессов взаимодействия лазерного излучения экстремально высокой интенсивности с веществом, так и возможных приложений, связанных с таким взаимодействием.
Публикация
Открытый доступ
Настольные лазерно-плазменные ускорители электронов: экспериментальные схемы, механизмы ускорения и некоторые применения
(НИЯУ МИФИ, 2024) Иванов, К. А.; Цымбалов, И. Н.; Горлова, Д. А.; Шуляпов, С. А.; Стародубцева, Е. М.; Заворотный, А. Ю.; Самсонов, А. В.; Павлов, А. И.; Волков, Р. В.; Савельев, А. Б.
Представлены результаты экспериментально-расчетных исследований формирования электронных пучков сверхкороткими лазерными импульсами с тераваттной пиковой мощностью. Обсуждаются различные режимы ускорения – прямое лазерное ускорение (DLA), ускорение в кильватерных волнах (LWFA), а также гибридные варианты. Продемонстрирована возможность управления процессами, протекающими при таких взаимодействиях, дополнительным наносекундным лазерным импульсом: формирование плазмы с нужной концентрацией и профилем, изменение направления вылета электронного пучка, улучшение эмиттанса пучка. Обсуждаются возможные применения таких настольных ускорителей при исследовании фотоядерных процессов, для генерации униполярных импульсов экстремальной амплитуды терагерцевого диапазона спектра и др.