Двух – потоковая неустойчивость и генерация быстрых протонов при взаимодействии релятивистских фемто – секундных лазерных импульсов с тонкими мишенями



Скачать 23.86 Kb.
Дата07.05.2013
Размер23.86 Kb.
ТипДокументы

XXXVII Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС, 8 – 12 февраля 2010 г.

ДВУХ – ПОТОКОВАЯ НЕУСТОЙЧИВОСТЬ И ГЕНЕРАЦИЯ БЫСТРЫХ ПРОТОНОВ ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ РЕЛЯТИВИСТСКИХ ФЕМТО – СЕКУНДНЫХ ЛАЗЕРНЫХ ИМПУЛЬСОВ С ТОНКИМИ МИШЕНЯМИ


И.Н. Косарев

Взаимодействие релятивистских лазерных импульсов с тонкими мишенями представляет интерес, поскольку генерируемые быстрые протоны могут применяться для быстрой протонографии, изохорного разогрева конденсированных мишеней, быстрых нейтронных источников, быстрого зажигания термоядерных мишеней и получения изотопов.

Взаимодействие лазерного импульса с тонким слоем плазмы с резкой границей приводит к ускорению электронов плазмы пондеромоторной силой, возникающей вследствие неоднородности лазерного поля в плазме. При этом возникает разделение зарядов в слое плазмы, что приводит к ускорению ионов и протонов плазмы амбиполярным полем, причем это ускорение зависит от распределения горячих электронов по импульсам. Кроме того, протоны могут ускоряться бесстолкновительной электростатической ударной волной, вследствие стохастического ускорения электронов в поле падающей и отраженной волны, кулоновского взрыва положительно заряженной плазмы. В данной работе обнаружен новый механизм ускорения протонов, связанный с двух – потоковой неустойчивостью электронного пучка, генерируемого пондеромоторной силой неоднородного лазерного поля.

Расчет проводился в рамках нового подхода, основанного на построении пропагаторов для функций распределения частиц плазмы [1].

Расчет производился для взаимодействия линейно – поляризованного лазерного импульса с тонкой СН мишенью с резкими границами. Максимальная интенсивность , длина волны , лазерный импульс длительностью падает нормально поверхности пленки толщиной , полуширина импульса . Быстрые протоны (с энергией свыше ) поглощают порядка 50% энергии лазерного импульса, их относительное число порядка , средняя энергия протона составляет величину порядка , причем половина быстрых протонов ускоряется в обратную по отношению к направлению распространения лазерного импульса сторону.
Отсечка спектра быстрых протонов происходит при энергии . Эта энергия примерно равна максимальной энергии высоко – энергетических электронов. Кроме того, области генерации горячих электронов с энергией до и быстрых протонов коррелируют. Эти электроны стабилизируют двух – потоковую неустойчивость электронного пучка, генерируемого пондеромоторной силой лазерного импульса, и также ускоряются и в сторону, обратную направлению распространения лазерного импульса.

В результате образуется неоднородное вдоль оси падения лазерного импульса распределение плотности энергии ленгмюровских волн. Те же неоднородности, на которых ускоряются электроны, ускоряют и протоны, которые также ускоряются в прямом и обратном направлениях оси. Силой, которая ускоряет протоны, является пондеромоторная сила, обусловленная неоднородностью поля ленгмюровских волн. Таков физический механизм генерации быстрых протонов.

Литература

  1. Косарев И.Н., УФН, 2006, Т. 176, С. 1267.




Похожие:

Двух – потоковая неустойчивость и генерация быстрых протонов при взаимодействии релятивистских фемто – секундных лазерных импульсов с тонкими мишенями iconФормирование наномасштабных периодических структур при взаимодействии фемтосекундных импульсов лазерного излучения с металлами
Действие длинных импульсов лазерного излучения обычно приводит к формированию микроструктур с периодами
Двух – потоковая неустойчивость и генерация быстрых протонов при взаимодействии релятивистских фемто – секундных лазерных импульсов с тонкими мишенями iconОбразование гигантского статического магнитного поля в плазме при взаимодействии сверхатомного фемтосекундного лазерного импульса с твердотельными мишенями

Двух – потоковая неустойчивость и генерация быстрых протонов при взаимодействии релятивистских фемто – секундных лазерных импульсов с тонкими мишенями iconРеализация многоэкситонных состояний в квантовых точках при возбуждении последовательностями фемто и наносекундных импульсов
В отличие от ультракоротких методов, данная схема предъявляет меньшие требования к экспериментальной технике, поскольку для регистрации...
Двух – потоковая неустойчивость и генерация быстрых протонов при взаимодействии релятивистских фемто – секундных лазерных импульсов с тонкими мишенями iconВзаимодействие импульсов из малого числа колебаний с разным спектральным составом при нелинейном отражении от диэлектриков
Показано, что излучение кратных частот, генерируемое при нелинейном отражении суперпозиции полей двух импульсов из малого числа колебаний...
Двух – потоковая неустойчивость и генерация быстрых протонов при взаимодействии релятивистских фемто – секундных лазерных импульсов с тонкими мишенями iconАтом и атомное ядро Первый вариант
Полная энергия системы из двух свободных протонов и двух нейтронов при соединении их в атомное ядро гелия
Двух – потоковая неустойчивость и генерация быстрых протонов при взаимодействии релятивистских фемто – секундных лазерных импульсов с тонкими мишенями iconРазличение молекул, которые выглядят одинаково
Различные молекулы с практически идентичными спектрами поглощения можно отличить с помощью профилированных лазерных импульсов и адаптивных...
Двух – потоковая неустойчивость и генерация быстрых протонов при взаимодействии релятивистских фемто – секундных лазерных импульсов с тонкими мишенями iconГенерация и обрыв тока быстрых электронов в пикосекундном разряде в условиях сверхвысоких перенапряжений
Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и утс, 8 – 12 февраля 2010 г
Двух – потоковая неустойчивость и генерация быстрых протонов при взаимодействии релятивистских фемто – секундных лазерных импульсов с тонкими мишенями iconПроектирование информационных систем
БД; прямое и обратное проектирование. Генерация кода клиентской части с помощью erwin: расширенные атрибуты; генерация кода в Visual...
Двух – потоковая неустойчивость и генерация быстрых протонов при взаимодействии релятивистских фемто – секундных лазерных импульсов с тонкими мишенями iconСтруктурные и топологические инварианты быстрых перестраиваемых преобразований
В работе представлены структурные и топологические модели быстрых алгоритмов линейных преобразований и нейронных сетей. Показано,...
Двух – потоковая неустойчивость и генерация быстрых протонов при взаимодействии релятивистских фемто – секундных лазерных импульсов с тонкими мишенями iconУрок изучения нового материала "Третий закон Ньютона"
Выяснить особенности сил, возникающих при взаимодействии двух тел, показать на примерах проявление закона в природе
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org