ЦИЭС - xcels

162
для данной задачи параметрах в трехмерной геометрии, о чем говорит согласие
получаемых при моделировании результатов с результатами экспериментов. В
другом подходе, основанном на приближении гидродинамики, система
дифференциальных уравнений в частных производных позволяет в общем виде
математически описать процесс облучения поверхности закритической плазмы
релятивистски интенсивным излучением [104]. Однако для рассматриваемого
процесса характерно сильно нелинейное поведение плазмы, что значительно
затрудняет развитие аналитических подходов для исследования этой задачи и
вынуждает часто ограничиваться качественным анализом результатов численного
моделирования с последующим развитием феноменологических моделей.
Чтобы понять физику, лежащую в основе генерации высоких гармоник на
твердотельных мишенях, рассмотрим результат численного расчета процесса
взаимодействия линейно поляризованного лазерного излучения с поверхностью
плотной плазмы. Пусть лазерное излучение падает под некоторым углом θ к
поверхности, а вектор электрического поля лежит в плоскости падения. Чтобы
учесть эффект теплового разлета плазмы, для общности рассмотрим случай
плавной границы плазмы, так что имеется некоторый градиент концентрации.
Подобные расчеты удобно проводить в системе отсчета, движущейся со
скоростью
csinθ вдоль поверхности. В этой системе отсчета лазерное излучение
падает перпендикулярно поверхности и задача становится одномерной
(см. Рис. 4.29.
Рис. 4.29. Сведение задачи наклонного облучения поверхности плазмы
к одномерной геометрии при переходе в движущуюся систему отсчета
На Рис. 4.30 приведен результат расчета для следующих параметров:
θ = π/4, N e = 8·10 22 см –3 , I = 5·10 17 Вт/см 2 . Толщина плазменного слоя составляла
60 нм, с облучаемой стороны слоя располагалась область с экспоненциальным
градиентом концентрации, имеющая характерный масштаб спадания
концентрации равный 60 нм, длина волны лазерного излучения — 1 мкм. Видно