ОСОБЕННОСТИ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЙ СТРУКТУРЫ МОЩНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИМПУЛЬСОВ, ФОРМИРУЕМЫХ ПРИ ПОМОЩИ ТОНКИХ ПЛАЗМЕННЫХ ПЛЕНОК

Анализируется обострение фемтосекундных импульсов петаваттного уровня при помощи плазменных слоев. Показано, что для плотности электронов, превышающей критическую в несколько раз, оказывается возможным сформировать асимметричный импульс с первой полуволной, практически равной максимальной амплитуде импульса. Такие импульсы требуются для эффективной генерации релятивистских электронных зеркал. Пространственная структура поля для проходящего через плазменный слой импульса качественно соответствует структуре поля при дифракции аналогичного входного импульса на щели. Показано, что супергауссовские импульсы предпочтительнее для формирования по сравнению с импульсами гауссовской формы, так как выходные импульсы в этом случае имеют более крутые фронты и более однородное распределение поля в поперечном направлении.

 

Литература

1. Kulagin V.V., Cherepenin V.A., Hur M.S., Suk H. Theoretical investigation of controlled generation of a dense attosecond relativistic electron bunch from the interaction of an ultrashort laser pulse with a nanofilm // Phys. Rev. Lett. 2007. 99. 124801.

2. Kulagin V.V., Cherepenin V.A., Gulyaev Y.V., Kornienko V.N., Pae K.H., Valuev V.V., Lee J., and Suk H. Characteristics of relativistic electron mirrors generated by an ultrashort nonadiabatic laser pulse from a nanofilm // Phys. Rev. E. 2009. Vol. 80. 016404.

3. Bulanov S.V. et al. Controlled wake field acceleration via laser pulse shaping // IEEE Trans. Plasma Sci. 1996. Vol. 24. 393.

4. Vshivkov V.A. et al. Nonlinear electrodynamics of the interaction of ultra-intense laser pulses with a thin foil // Phys. Plasmas. 1998. Vol. 5. 2727.

5. Kulagin V.V., Cherepenin V.A., Hur M.S., Suk H. Flying mirror model for interaction of a super-intense nonadiabatic laser pulse with a thin plasma layer: Transparency and shaping of laser pulses // Phys. Plasmas. 2007. Vol. 14. 113102.

6. Tushentsov M., Kim A., Cattani F., Anderson D., and Lisak M. Electromagnetic energy penetration in the self-induced transparency regime of relativistic laser–plasma interactions // Phys. Rev. Lett. 2001. Vol. 87. 275002.

7. Lefebvre E. and Bonnaud G. Transparency/opacity of a solid target illuminated by an ultrahigh-intensity laser pulse // Phys. Rev. Lett. 1995. Vol. 74. 2002.

8. Shen B. and Xu Z. Transparency of an overdense plasma layer // Phys. Rev. E. 2001. Vol. 64. 056406.

9. Goloviznin V. et al. Self-induced transparency and self-induced opacity in laser-plasma interactions// Phys. Plasmas. 2000. Vol. 7. 1564.

10. Cattani F., Kim A., Anderson D., and Lisak M. Threshold of induced transparency in the relativistic interaction of an electromagnetic wave with overdense plasmas // Phys. Rev. E. 2000. Vol. 62. 1234.

11. Eremin V.I., Korzhimanov A.V., and Kim A.V. Relativistic self-induced transparency effect during ultraintense laser interaction with overdense plasmas: Why it occurs and its use for ultrashort electron bunch generation // Phys. Plasmas. 2010. 17. Vol. 4. 043102.

12. Nam I.H., Kulagin V.V., Hur M.S., Lee I.W., and Suk H. Generating nearly singlecycle pulses with increased intensity and strongly asymmetric pulses of petawatt level // Phys. Rev. E. 2012. Vol. 85. 026405.

 

Статус: 
одобрено к публикации
Краткое содержание (PDF):