11.02.2015 Views

ЦИЭС - xcels

ЦИЭС - xcels

ЦИЭС - xcels

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

134<br />

электронов в слое, l – первоначальная толщина слоя. Для характерных значений<br />

параметров, которые планируется достичь в одном канале установки ЦИЭС<br />

(длительность импульса 25 фс, максимальная интенсивность 10 23 Вт/см 2 ) оценка даёт<br />

результат 30 ГэВ для фольги толщиной 1 мкм и плотностью электронов 10 22 см -3 .<br />

Похожая идея может быть использована для ускорения ионов на передней<br />

границе [54-58]. В этой схеме используется нормальное падение циркулярно<br />

поляризованного импульса на твердотельную мишень. Использование циркулярной<br />

поляризации обеспечивает отсутствие бесстолкновительного нагрева, а нормальное<br />

падение приводит к квазистационарной картине ускорения: электроны отжимаются<br />

под действием пондеромоторной силы и формируют некий ускоряющий потенциал,<br />

проходя который ионы, находившиеся на передней границе, приобретают энергию,<br />

пропорциональную амплитуде лазерного импульса [59]. Позднее эта схема была<br />

дополнена идеей использовать слой многократно: на первом этапе происходит<br />

ускорение неподвижного слоя, когда же импульс доходит до его конца, он начинает<br />

снова ускорять уже ускоренные ионы, увеличивая их энергию [60]. При малых<br />

толщинах слоя эта схема сводится к той же идее ускорения тонких плёнок световым<br />

давлением. Существенным, однако, является использование циркулярно<br />

поляризованного импульса, что позволяет снизить требуемые для реализации схемы<br />

интенсивности излучения [61]. Особенностью схемы является то, что все ионы<br />

получают одну и ту же энергию. Были также показаны такие преимущества данной<br />

схемы как высокая эффективность, высокие плотности получаемых ионных сгустков,<br />

малая расходимость генерируемого пучка и его короткая — фемтосекундная —<br />

длительность [62].<br />

Недостатком метода ускорения ионов световым давлением является её<br />

подверженность поперечным неустойчивостям рэлей-тейлоровского типа [63] или<br />

более мелкомасштабным [64-65], что может привести к просветлению слоя и<br />

полной остановке процесса ускорения. Было, однако, показано, что эти<br />

неустойчивости могут быть подавлены, если движение ускоряемого слоя будет<br />

ультрарелятивистским (для чего требуются очень большие интенсивности<br />

излучения) [66], кроме того возможно использование специальным образом<br />

профилированных лазерного импульса [67] или мишеней [68]. Стабилизация слоя<br />

также возможна за счёт краевых эффектов [69] или за счёт присоединения<br />

первоначального этапа самоканалирования импульса [70]. Предлагалось также<br />

использование двухкомпонентной мишени [71], состоящей из атомов углерода и

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!