«Влияние ионизации оптическим полем на взаимодействие сверхсильного лазерного излучения с плазменной мишенью».
Докладчик: Говрас Е.А.
Постановка задачи
Оценка степеней ионизации атомов золота в используемом диапазоне интенсивностей от 1018 до 1021 Вт/см2.
Изучение влияния эффекта оптической ионизации на процесс ускорения заряженных частиц.
Содержание презентации
1.Используемые приближения для описания взаимодействия
2.Построение численного решения
3.Полученные результаты
4.Ионизация оптическим полем
5.Результаты учёта OFI-эффекта
6.Подбор оптимальных параметров
Используемые приближения
1.Квазистационарность
2.Пренебрежение тепловым движением
3.Короткие лазерные импульсы
4.Монохроматичность падающего излучения
А.В. Коржиманов, В.И. Ерёмин, А.В. Ким, М.Р. Тушенцов, ЖЭТФ 132, 771 (2007).
Решаемая система уравнений
|
|
1 2 A |
|
1 |
|
4 |
|
||||
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
eNev |
|
c2 t2 |
c t |
c |
|||||||||
|
|
|
|
|
|||||||
4 e(Ne Ni ) |
|
|
|
||||||||
divA 0
|
|
|
|
|
|
e A |
|
e |
|
|||||
p |
|
|
|
|||||||||||
t |
(v |
) p |
c t |
e c |
[v |
rotA] |
||||||||
p m0v |
2 |
|
1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
||||
|
|
|
| |
|
2 |
|
|
2 |
|
2 |
|
|||
|
1 |
v |
| |
|
|
|
1 |
| p | |
|
|
|
|
||
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|||||||
|
|
|
|
c |
|
|
|
(m0c) |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
А.В. Коржиманов, В.И. Ерёмин, А.В. Ким, М.Р. Тушенцов, ЖЭТФ 132, 771 (2007).
|
|
|
|
|
|
Решаемые уравнения |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
Обезразмеривание величин: |
|
|
|
2 |
|
|
N |
|
|
|
|
|
|
4 e2 N |
|
|
|||||||||||||||
|
a |
eA |
; |
e |
|
; |
|
|
z |
z; n |
e |
; n |
|
i |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
mc2 |
|
|
|
mc2 |
|
|
c |
|
|
|
|
|
|
Ni |
|
|
|
0 |
|
|
m 2 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
Нелинейное уравнение для векторного потенциала: |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
d 2a |
|
|
a |
|
da |
|
2 |
(1 a |
2 n |
1 a2 |
s2 |
|
(1 a2 ))a 0 |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
||||||||||||||||
|
d |
|
1 a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
, |
|
|
|
d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Граничные условия: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
a |
|
|
s |
|
da |
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
R |
|
|
d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Интегральное соотношение: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
1 s2 |
|
2 |
|
|
a1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a1 |
2(1 a1 |
)(s n0 |
1 s |
2 a1 |
|
|
2 a12 |
n0 1 a1 |
) |
|
|
|
|
|
|
|
da |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
n0 1 a12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 s2 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
)(s n0 |
|
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s |
2(1 |
a |
1 s |
|
2 a |
2 a2 |
n0 1 a |
) |
||||||
Решение системы.
А.В. Коржиманов, В.И. Ерёмин, А.В. Ким, М.Р. Тушенцов, ЖЭТФ 132, 771 (2007).
Зависимость толщины отжатого электронного слоя от интенсивности
L=1=0,16 мкм
n0=100 
ρат=36 г/см3
Зависимость коэффициента прохождения излучения от интенсивности
График зависимости энергии протона от интенсивности
n L2
E2 02
E1 2I n0
I |
|
|
n0 L 2 |
L=0,63=0,1 мкм |
|
|||
|
|
|
|
n0=100 |
ат |
36 г/см |
3 |
|
|
b |
|
2 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А.В. Коржиманов, А.А. Гоносков, А.В. Ким, А.М. Сергеев, Письма в ЖЭТФ 86, 662 (2007).
Ионизация оптическим полем |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
E |
|
|
|
|
|
E |
|
3 |
||
IZ Ry |
L |
|
23 |
ln |
|
|
ln |
L |
|
|
|
EA |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
100 fs |
|
EA |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A. Zhidkov, A. Sasaki, Phys. Plasmas 5, 1341 (2000).