ИСТИНА

Получение направленных электронных пучков за счет взаимодействия фемтосекундного лазерного импульса релятивистской интенсивности с докритической плазмой — одно из наиболее активно развивающихся направлений на стыке лазерной физики и физики плазмы. Наиболее впечатляющие результаты были получены при использовании уникальных лазерных систем с пиковой мощностью от 0,5 до нескольких ПВт. В то же время низкая частота повторения импульсов таких систем определяет низкий средний ток пучка. Кроме того, во многих областях применения требуются не столь высокие энергии электронов около 10 МэВ, но важны заряд электронного импульса и средний ток пучка. Именно такие электронные импульсы можно получить с помощью фемтосекундных лазерных комплексов с тераваттным пиковым уровнем мощности и способных работать с килогерцовой частотой следования. Представлены результаты расчетных и экспериментальных исследований нескольких схем ускорения электронов фемтосекундным лазерным импульсом с пиковой мощностью 1-2 ТВт, возможности масштабирования разработанных подходов на большие мощности (десятки ТВт и ПВт), а также использование этих лучей для генерации вторичного излучения в широком электромагнитном поле от терагерцового до гамма-излучения. В частности, мы получили электронные пучки с энергией до 15 МэВ, зарядом в сотни пикокулон и расходимостью около 0,1 рад. Будут представлены оригинальные подходы, обеспечивающие эффективное управление энергетическим спектром пучка при высокой частоте следования, генерацию квазиуниполярных импульсов терагерцового излучения, гамма-вспышек и фотоядерных реакций.