Лазерное ускорение электронов
Ла́зерное ускоре́ние электро́нов — процесс ускорения
Прямое ускорение лазерным полем
Прямое ускорение лазерным полем малоэффективно, поскольку в строго одномерной задаче электрон, попадающий в поле лазерного импульса, после выхода из него имеет ту же
Ускорение в плазменной волне
При распространении достаточно интенсивного лазерного импульса в газе происходит его ионизация с образованием неравновесной плазмы, в которой за счёт
При увеличении интенсивности лазерного импульса увеличивается амплитуда возбуждаемой плазменной волны и, как следствие, увеличивается темп ускорения. При достаточно высоких интенсивностях плазменная волна становится нелинейной и, в конце концов, обрушается. При этом возможно возникновение сильно нелинейного режима распространения лазерного импульса в плазме — так называемый пузырьковый (или баббл-) режим, в котором позади лазерного импульса образуется полость, похожая на пузырёк, практически полностью лишённая электронов. В этой полости также имеется продольное электрическое поле, способное эффективно ускорять электроны.
Экспериментально в линейном режиме взаимодействия был получен пучок электронов, ускоренный до энергий порядка 1
В нелинейном режиме взаимодействия максимально достигнутая энергия составила 1,45 ГэВ на трассе длиной 1,3 см. В эксперименте использовался лазерный импульс мощностью 110 ТВт[10].
См. также
Примечания
- 12 февраля 2017 года.
- Phys. Rev.E. — 1995. — Vol. 52. — P. 5443.
- Phys. Rev. Lett.. — 1979. — Vol. 43. — P. 267.
- ↑ W. P. Leemans et al. GeV electron beams from a centimetre-scale accelerator (англ.) // Nature Physics. — 2006. — Vol. 2. — P. 696—699. Архивировано 20 октября 2010 года.
- 16 октября 2013 года.
- 12 января 2012 года.
- .
- 22 июля 2020 года.
- 22 июля 2020 года.
- Phys. Rev. Lett.. — 2010. — Vol. 105. — P. 105003.
Литература
Научная
- E. Esarey, C. B. Schroeder, W. P. Leemans. Physics of laser-driven plasma-based electron accelerators (англ.) // Rev. Mod. Phys.. — 2009. — Vol. 81. — P. 1229—1284.
- K. Krushelnick, V. Malka. Laser wakefield plasma accelerators (англ.) // Laser & Photonics Reviews[англ.]. — 2009. — Vol. 4. — P. 42—52.
- А. В. Коржиманов, А. А. Гоносков, УФН. — 2011. — Т. 181. — С. 9—32.
- V. Malka. Laser plasma accelerators (англ.) // .
- S. M. Hooker. Developments in laser-driven plasma accelerators (англ.) // .
- R. Joel England et al. Dielectric laser accelerators (англ.) // .
- И. Ю. Костюков, A. M. Пухов. Плазменные методы ускорения электронов: современное состояние и перспективы // .
Научно-популярная
- Л. М. Горбунов. Зачем нужны сверхмощные лазерные импульсы? // Природа. — Наука, 2007. — № 4.
- В. Ю. Быченков. Пятьдесят лет лазеру. Новый шаг — ускоритель на столе // Наука и жизнь. — 2010. — № 12.