ЦИЭС - xcels

165
Предполагая квадратичную зависимость от времени скорости отражающей точки
вблизи максимального значения, которое близко к скорости света, можно в общем
виде показать, что отражаемый плазмой электромагнитный импульс будет
содержать резкий перепад на масштабах 1/γ , где γ – релятивистский фактор,
соответствующий максимальной скорости точки отражения. Подробный анализ
позволяет сформулировать следующее общее утверждение, не зависящее от
параметров задачи: для спектра излучения от поверхности плазмы при облучении
излучением с релятивистской интенсивностью имеет место универсальный закон
распределения интенсивности гармоник в виде степенного спадания с
показателем -8/3, при этом спектр простирается до частоты отсечки, значение
которой пропорционально кубу релятивистского фактора электронов.
Это предсказание, полученное в работах [13-14], подтверждается численным
моделированием и проведенными экспериментами [15-16, 108]. Одним из
наиболее интригующих следствий этой теории является идея не только получения
интенсивных высоких гармоник, но и их последующей когерентной фокусировки в
наноразмерном объеме за счет использование в качестве мишени сферической
плазменной поверхности [109].
Следует подчеркнуть, что модель осциллирующего зеркала не предполагает,
что плазма эффективно представляется колеблющимся зеркалом. В этом случае,
как известно, отраженное от релятивистски быстро двигающегося навстречу
зеркала излучение могло бы иметь амплитуду, значительно превышающую
амплитуду падающего излучения. В рамках же модели осциллирующего зеркала
предполагается существование в каждый момент времени точки, в которой поток
энергии равен нулю, что эквивалентно равенству амплитуд падающего и
отраженного излучения в этой точке в лабораторной системе отсчета в любой
момент времени. Поэтому в рамках модели осциллирующего зеркала амплитуда
отраженного излучения не может превышать амплитуду падающего. Это
напрямую связано с тем, что предполагается локальное во времени сохранение
энергии, то есть в каждый момент времени излучается поток энергии равный
поглощаемому. Как показывает численное моделирование и теоретическое
исследование [100], такая ситуация характерна только при S> 5 , где S=n/
a –
ультрарелятивистский параметр подобия, равный отношению плотности плазмы
n , обезразмеренной на критическую плотность, к амплитуде падающей волны a ,
обезразмеренной на релятивистскую амплитуду.