Инд. авторы: Максимчук А., Флиппо К., Краузе Н., Муру Ж., Немото К., Шульц Д., Умштандтер Д., Ване Р., Быченков В.Ю., Дудникова Г.И., Ковалев В.Ф., Мима К., Новиков В.Н., Сентоку И., Толоконников С.В.
Заглавие: Генерация высокоэнергетичных ионов короткими лазерными импульсами
Библ. ссылка: Максимчук А., Флиппо К., Краузе Н., Муру Ж., Немото К., Шульц Д., Умштандтер Д., Ване Р., Быченков В.Ю., Дудникова Г.И., Ковалев В.Ф., Мима К., Новиков В.Н., Сентоку И., Толоконников С.В. Генерация высокоэнергетичных ионов короткими лазерными импульсами // Физика плазмы. - 2004. - Т.30. - № 6. - С.473-496. - ISSN 0367-2921.
Внешние системы: РИНЦ: 17699895;
Реферат: rus: Дан обзор большинства недавних достижений Центра ультрабыстрых оптических исследований (CUOS) Мичиганского университета в области генерации мультимэвных ионных пучков при взаимодействии коротких импульсов мощного лазерного излучения с интенсивностью в диапазоне от 10 17 до 10 19 Вт/см 2, сфокусированного на мишени из тонкой фольги. Исследовалась зависимость свойств ионного пучка от интенсивности и длины волны лазерного излучения и материала мишени. Изучалось также влияние нанесенного на мишень дополнительного сильнопоглощающего покрытия. Применение мишеней специальной формы позволяет управлять расходимостью протонного пучка и наблюдать ядерные превращения, индуцированные высокоэнергетичными протонами и дейтонами. Для моделирования процесса генерации энергетичных ионов используются качественные теоретические методы и численные расчеты методом частиц в ячейке с применением двумерных, полностью релятивистских моделей. Сравнение с экспериментальными данными проясняет такие детали, как форма энергетического спектра ионов для многокомпонентной плазмы, зависимость энергии ионов от пространственного масштаба предварительно созданной плазмы и толщины сверхплотной плазмы мишени, а также величина выхода генерируемых лазером изотопов. Дан теоретический прогноз применительно к задачам генерации ионов как на мощных лазерах с ожидаемыми в ближайшем будущем значениями энергий, так и на лазерной установке лабораторного масштаба с релятивистской интенсивностью, прототип которой уже используется в CUOS в режиме коротких импульсов с длительностью в несколько периодов и размером фокального пятна порядка одной длины волны.
Издано: 2004
Физ. характеристика: с.473-496
Цитирование: 1. Clark E.L., Krushelnick K., Davies J.R. et al. // Phys. Rev. Lett. 2000. V. 84. P. 670. 2. Maksimchuk A., Gu S., Flippo K. et al. // Ibid. 2000. V. 84. P. 4108. 3. Hatchett S.P., Brown C.G., Cowan T.E. et al. // Phys. Plasmas. 2000. V. 7. P. 2076. 4. Snavely R.A., Key M.H., Hatchett S.P. et al. // Phys. Rev. Lett. 2000. V. 85. P. 2945. 5. Gitomer S.J., Jones R.D., Begay F. et al. // Phys. Fluids. 1986. V. 29. P. 2679. 6. Krushelnick K., Clark E.L., Zepf M. et al. // Phys. Plasmas. 2000. V. 7. P. 2055. 7. Yu Wei, Bychenkov V., Sentoku Y. et al. // Phys. Rev. Lett. 2000. V. 85. P. 570. 8. Sentoku Y., Liseikina T.V., Esirkepov T.Zh. et al. // Phys. Rev. E. 2000. V. 62. P. 7271. 9. Буланов C.B., Наумова H.M., Есиркепов Т.Ж. и др. // Письма ЖЭТФ. 2000. Т. 71. P. 593. 10. Nemoto K., Maksimchuk A., Banerjee S. et al. // Appl. Phys. Lett. 2001. V. 78. P. 595. 11. Izumi N., Sentoku Y., Habara H. et al. // Phys. Rev. E. 2002. V. 65. P. 036413. 12. Zepf M., Clark E.L., Beg F.N. et al. // Phys. Rev. Lett. 2003. V. 90. P. 064801. 13. Mackinnon A.J., Borghesi M., Hatchett S. et al. // Ibid. 2001. V. 86. P. 1769. 14. Badziak J., Woryna E., Parys P. et al. // Phys. Rev. Lett. 2001. V. 87. P. 215001. 15. Mackinnon A.J., Sentoku Y., Patel P.K. et al. // Ibid. 2002. V. 88. P. 215006. 16. Jiang Z., Kieffer J.C., Matte J.P. et al. // Phys. Plasmas. 1995. V. 2. P. 1702. 17. Gremillet L., Amiranoff F., Baton S.D. et al. // Phys. Rev. Lett. 1999. V. 83. P. 5015. 18. Bell A.R., Davies J.R., Guerin S., Ruhl H. // Plasma Phys. Control. Fusion. 1997. V. 39. P. 653. 19. Davies J.R., Bell A.R., Haines M.G., Guerin S.M. // Phys. Rev. E. 1997. V. 56. P. 7193. 20. Davies J.R., Bell A.R., Tatarakis M. // Ibid. 1999. V. 59. P. 6032. 21. Pisani F., Bernardinello A., Batani D. et al. // Phys. Rev. E. 2000. V. 62. P. 5927. 22. Hegelich M., Karsch S., Pretzler G. et al. // Phys. Rev. Lett. 2002. V. 89. P. 085002. 23. Аммосов M.B., Делоне Н.Б., Крайнов В.П. // ЖЭТФ. 1986. Т. 91. С. 2008. 24. Experimental Nuclear Reaction Data File // http://www.nndc.bnl.gov/nndc/exfor. 25. Саркисов Г.С., Быченков В.Ю., Тихончук В. Т. // Письма ЖЭТФ 1999. Т. 69. С. 20. 26. Руль X., Буланов С.В., Кован Т.Е. и др. // Физика плазмы. 2001. Т. 27. С. 387. 27. Буланов С.В., Хорошков B.C. // Там же. 2002. Т. 28. С. 493. 28. Wilks S.C., Langdon A.B., Cowan T.E. et al. // Phys. Plasmas. 2001. V. 8. P. 542. 29. Borghesi M., Schiavi A., Campbell D.H. et al. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2001. V. 43. P. A267. 30. Borghesi M., Campbell D.H., Schiavi A. et al. // Phys. Plasmas. 2002. V. 9. P. 2214. 31. Borghesi M., Bulanov S., Campbell D.H. et al. // Phys. Rev. Lett. 2002. V. 88. P. 135002. 32. Mackinnon A.J., Patel P.K., Price D.W. et al. // Rev. Sci. Instrum. 2003. V. 74. P. 1917. 33. Mackinnon A.J., Patel P.K., Price D.W. et al. // Appl. Phys. Lett. 2003. V. 82. P. 3188. 34. Wilks S.C., Kruer W.L., Tabak M., Langdon A. B. // Phys. Rev. Lett. 1992. V. 69. P. 1383. 35. Valeo E.J., Bernstein I.B. // Phys. Fluids. 1976. V. 19. P. 1348. 36. Bezzerides B., Forslund D.W., Lindman E.L. // Phys. Fluids. 1978. V. 21. P. 2179. 37. Wickens L.M., Allen J.E., Rumsby P.T. // Phys. Rev. Lett. 1978. V. 41. P. 243. 38. Wickens L.M., Allen J.E. // J. Plasma Phys. 1979. V. 22. 167. 39. Denavit J. // Phys. Fluids. 1979. V. 22. P. 1384. 40. Gurevich A., Anderson D., Wilhelmsson H. // Phys. Rev. Lett. 1979. V. 42. P. 769. 41. True M.A., Albritton J.R., Williams E.A. // Phys. Fluids 1981. V. 24. P. 1885. 42. Wickens L.M., Allen J.E. // Ibid. 1981. V. 24. P. 1894. 43. Гуревич А.В., Парийская Л.В., Питаевский Л.П. // ЖЭТФ. 1965. Т. 49. С. 647. 44. Sack C., Schamel H. // Phys. Rep. 1987. V. 156. P. 311. 45. Dorozhkina D.S., Semenov V.E. // Phys. Rev. Lett. 1998. V. 81. P. 2691. 46. Ковалев В.Ф., Быченков В.Ю., Тихончук В.Т. // Письма ЖЭТФ. 2001. Т. 74. P. 12. 47. Ковалев В.Ф., Быченков В.Ю., Тихончук В.Т. // ЖЭТФ. Т. 122. P. 264. 48. Kovalev V.F., Pustovalov V.V., Shirkov D.V. // J. Math. Phys. 1998. V. 39. P. 1170. 49. Bychenkov V.Yu., Batani D., Dudnikova G.I. et al. // XI Intern. Conf. on Laser Optics. St. Petersburg, 2003 / Book of Abstracts. P. 29. 50. Mora P. // Phys. Rev. Lett. 2003. V. 90. P. 185002. 51. Zhidkov A.G., Sasaki A., Fukumoto I. et al. // Phys. Plasmas. 2001. V. 8. P. 3718. 52. Sentoku Y., Bychenkov V.Yu., Flippo K. et al. // Appl. Phys. B. 2002. V. 74. P. 207. 53. Dudnikova G.I., Bychenkov V.Yu., Maksimchuk A. et al. // Phys. Rev. E. 2003. V. 67. P. 026416. 54. Sentoku Y., Ruhl H., Mima K. et al. // Phys. Plasmas. 1999. V. 6. P. 2855. 55. Sarkisov G.S., Bychenkov V.Yu., Novikov V.N. et al. // Phys. Rev. E. 1999. V. 59. P. 7042. 56. Pukhov A., Sheng Z.M., Meyer-ter-Vehn J. // Phys. Plasmas. 1999. V. 6. P. 2847. 57. Clark E.L., Krushelnick K., Zepf M. et al. // Phys. Rev. Lett. 2000. V. 85. P. 1654. 58. Быченков В.Ю., Розмус В., Максимчук А. и др. // Физика плазмы. 2001. Т. 27. С. 1076. 59. Kovalev V.F., Bychenkov V.Yu. // Phys. Rev. Lett. 2003. V. 90. P. 185004. 60. Decoste R., Ripin B.H. // Phys. Rev. Lett. 1977. V. 40. P. 34. 61. Allen M., Sentoku Y., Audebert P. et al. // Phys. Plasmas. 2003. V. 10. P. 3283. 62. Быченков В.Ю., Сентоку Й., Буланов С.В. и др. // Письма ЖЭТФ. 2001. Т. 74. С. 664. 63. Umstadter D. // Phys. Plasmas. 2001. V. 8. P. 1774. 64. Karsch S., Habs D., Schatz T. et al. // Laser Part. Beams. 1999. V. 17. P. 565. 65. Tajima T., Dawson J.M. // Phys. Rev. Lett. 1979. V. 43. P. 267. 66. http://musr.triumf.ca 67. Буланов С.В., Вшивков В.А., Дудникова Г.И. и др. // Физика плазмы. 1997. Т. 23. С. 284. 68. Буланов С.В., Вшивков В.А., Дудникова Г.И. и др. // Там же. 1999. Т. 25. С. 764.