ЦИЭС - xcels

136
Рис. 4.9. (a) Экспериментально измеренная зависимость максимальной энергии
протонов (зелёная и светло-зелёная пунктирные линии) и ионов углерода C 6+
(красная и оранжевая пунктирные линии) для случаев облучения линейно и
циркулярно поляризованными импульсами. Серые пунктирные линии соответствуют
результатам, полученным методом двумерного PIC-моделирования. (b) Спектры
электронов, измеренные для случая оптимальной толщины мишени (5,3 нм). Видно,
что для случая циркулярной поляризации нагрев электронов значительно слабее.
Результаты взяты из работы [74]
В рамках проекта ЦИЭС возможности ускорения протонов и лёгких ионов
световым давлением будет уделено особое внимание. Для этого придётся решить
ряд технологических проблем, из которых можно выделить следующие. Вопервых,
необходимо научиться получать импульсы высокой интенсивности,
имеющие циркулярную поляризацию. Во-вторых, получающиеся импульсы
должны обладать высоким контрастом, чтобы взаимодействие шло с
неразрушенной мишенью. Это особенно важно для мишеней, представляющих
собой тонкие, нанометровой толщины, плёнки. Необходимо также разработать
технологию производства наноструктурированных мишеней с произвольной
геометрией, позволяющей оптимизировать процесс взаимодействия.
В научной литературе рассматриваются также и другие методы получения
пучков протонов и лёгких ионов высоких энергий. Из них следует отметить
следующие. Рассматривалась возможность ускорения протонов в кавитационном
режиме распространения лазерного импульса в прозрачной плазме [75], однако
эта схема требует релятивистских энергий ионов, поэтому предлагалось
соединить её с предускорением методом светового давления [76]. Другим
предлагавшимся режимом является так называемый режим BOA (Breakout
Afterburner) [77]. В этом режиме происходит взаимодействие линейно
поляризованного лазерного излучения с тонкой фольгой, которая нагревается по
всему объёму и разрушается, в результате чего происходит распространение