ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ИПМех РАН |
||
Исследуется генерация аттосекундых импульсов ультрафиолетового и мягкого рентгеновского излучения на поверхности плотной плазмы, облучаемой релятивистски интенсивными двухцветными световыми импульсами.
Моделирование методом частиц-в-ячейке показывает , что правильным выбором параметров лазерного излучения и плазмы может быть достигнуто значительное увеличение интенсивности и контраста генерируемых импульсов. Преобразование пяти процентов падающей лазерной энергии в энергию второй гармоники может увеличить интенсивность генерируемого аттосекундного импульса на порядок. Такая методика позволяет генерировать более интенсивные аттосекундные импульсы с помощью существующей лазерной технологии и открывает новые возможности для исследования динамики лазерно-плазменных взаимодействий.
грант РФФИ |
# | Сроки | Название |
1 | 11 января 2014 г.-30 декабря 2014 г. | Оптимизация условий генерации одиночного аттосекундного импульса на поверхности конденсированных мишений |
Результаты этапа: В течение 2014 года проводились численные эксперименты (методом PIC) по генерации высоких гармоник и аттосекундных импульсов на поверхности плотной плазмы, облучаемой двуцветными релятивистски интенсивными оптическими импульсами. Имитировалась ситуация, в которой энергия лазерного импульса с частотой w частично преобразовывалась в энергию второй гармоники 2w, и на поверхность плазмы направлялся пучок содержащий импульсы основгой частоты и второй гармоники. В расчетах варьировались: плотность плазмы и профиль плотности, угол падения света на плазму, интенсивность возбуждающего импульса, коэффициент преобразования его во вторую гармонику, задержка импульсов друг относительно друга (относительный сдвиг фаз огибабщих). Основной результат расчетов состоит в следующем. При провильном выборе параметров излучения небольшая примесь второй гармоники (5-10 процентов по интенсивности) в возбуждающем свете может приводить к существенному (на порядок) возрастанию интенсивности и повышению контраста генерируемого аттосекундного импульса. | ||
2 | 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. | Оптимизация условий генерации одиночного аттосекундного импульса на поверхности конденсированных мишений |
Результаты этапа: В течение 2015 года проводились численные эксперименты (методом PIC) по генерации аттосекундных импульсов на поверхности плотной плазмы. Моделировались и сравнивались две различные постановки эксперимента: В первом варианте поверхность плазмы облучалась двуцветными релятивистски интенсивными оптическими импульсами. Имитировалась ситуация, в которой энергия лазерного импульса с частотой w частично преобразовывалась в энергию второй гармоники 2w, и на поверхность плазмы направлялся пучок содержащий импульсы основной частоты и второй гармоники. Во втором варианте плазма облучалась аналогичными импульсами без примеси второй гармоники поля. В расчетах варьировались: плотность плазмы и профиль плотности, угол падения света на плазму, интенсивность возбуждающего импульса, коэффициент преобразования его во вторую гармонику, задержка импульсов друг относительно друга (относительный сдвиг фаз огибабщих). Результаты расчетов подтверждают выводы, сделанные на более раннем этапе проекта: при удачном выборе параметров излучения небольшая примесь второй гармоники (5-10 процентов по интенсивности) в возбуждающем свете может приводить к существенному возрастанию интенсивности генерируемого аттосекундного импульса. К сожалению, не удалось подтвердить предположение о повышении контраста выделенного одиночного аттосекундного импульса. В процессе моделирования указанных выше параметров не удалось подобрать реальных, приближенных к эксперименту условий двуцветной накачки, при которых интенсивности двух соседних аттосекундных импульсов различались в два и более раз. Кроме того, любое незначительное изменение параметров двуцветного возбуждающего импульса приводит к существенному изменению генерируемого аттосекундного импульса, вплоть до его исчезновения. С учётом указанных ограничений было принято решение об отказе от двуцветной накачки и дальнейшем изучении оптимального диапазона параметров возбуждающего одноцветного излучения с целью получения реальных условий генерации одиночного аттосекундного импульса, в условиях, близких к современным экспериментаным возможностям. За отчётный период была разработана аналитическая модель, позволяющая качественно предсказать зависимость параметров генерируемого аттосекундного импульса от варьируемых параметров возбуждающего излучения и мишени. Было проведено численное моделирование влияния различных факторов на контраст и интенсивность одиночного аттосекундного импульса. Были проанализированы постановки численного эксперимента с нормальным и наклонным падением возбуждающего излучения, а также с резкой и плавной границей плазменного слоя при различных интенсивностях падающего пучка. По результатам проведённых работ готовится публикация, включающая описание аналитической модели и полученных зависимостей при указанной выше постановке численных экспериментов. | ||
3 | 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. | Оптимизация условий генерации одиночного аттосекундного импульса на поверхности конденсированных мишений |
Результаты этапа: |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".