О разработке и создании фемтосекундного лазерного модуля кластера "Фемтолаб МГТУ" - page 6

Е.Ю. Локтионов, А.В. Павлов, Н.А. Пасечников, Ю.С. Протасов и др.
6
через весь слой, т. е. в отличие от традиционных схем предполагает-
ся, что ускоряемые ионы изначально должны находиться в начале
слоя. Таким способом могут быть получены хорошо коллимирован-
ные пучки с разбросом ~30 мрад. Развитием этой схемы является
идея каскадного ускорения ионов, основанная на эффекте реляти-
вистски индуцированной прозрачности слоя, наблюдаемом в тонких
плазменных слоях под воздействием сверхсильного циркулярно по-
ляризованного излучения [20].
Рассматривалась также возможность ускорения протонов в кави-
тационном режиме распространения лазерного импульса в прозрач-
ной плазме [21], однако эта схема требует релятивистских энергий
ионов, поэтому предлагалось соединить ее с предускорением мето-
дом светового давления [22]. Предлагается и другой режим, так
называемый режим BOA (Breakout Afterburner) [23], в котором ли-
нейно поляризованное лазерное излучение взаимодействует с тонкой
фольгой, нагреваемой по всему объему и разрушаемой, в результате
чего происходит распространение импульса в разогретой плазме. В
этом случае развивается релятивистская бунемановская неустойчи-
вость, которая приводит к эффективной передаче энергии от элек-
тронов ионам [18].
Первым поколением источников аттосекундных импульсов счи-
таются источники, основанные на генерации высоких гармоник при
взаимодействии лазерных импульсов интенсивностью ~10
13
Вт/см
2
с
газовыми струями [24]. В связи с увеличением доступности высокоин-
тенсивных лазерных систем развиваются исследования генерации
гармоник при взаимодействии лазерных импульсов с твердотельными
мишенями для создания второго поколения источников аттосекундно-
го излучения с использованием сверхкоротких сильносфокусирован-
ных импульсов, лазерных импульсов со специально подобранной
переменной поляризацией, селективной фильтрацией генерируемого
излучения [25].
С точки зрения повышения эффективности преобразования энер-
гии весьма привлекателен режим генерации мощных аттосекундных
импульсов при наклонном облучении поверхности закритической
плазмы [26]. К особенностям этого режима относится не только по-
явление более пологого спектра гармоник, но и то, что генерируемый
на каждом периоде аттосекундный импульс имеет амплитуду бóль-
шую, чем амплитуда падающего на плазму излучения. Фактически
это означает, что происходит не только преобразование энергии ла-
зерного импульса в энергию высоких гармоник, но и концентрация
энергии одного периода оптического импульса в аттосекундном
всплеске.
Другим механизмом генерации высоких гармоник является так
называемое когерентное кильватерное излучение [27], заключающее-
ся в следующем: при взаимодействии лазерного излучения с поверх-
1,2,3,4,5 7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,...22
Powered by FlippingBook