ИСТИНА

В рамках проекта исследован процесс генерации мощных импульсов терагерцового и инфракрасного диапазонов при взаимодействии петаваттных лазерных полей с газовой плазмой, а также с твердотельными мишенями ограниченных размеров. Для газовых мишеней исследованы два механизма генерации терагерцового излучения. В первом случае пондеромоторная сила, создаваемая мощным лазерным импульсом, вытесняет электроны из области сильного поля, формируя таким образом нелинейный ток (образование кильватерной волны). Для создания условий эффективного излучения этим током используется неоднородная плазма, например, с модулированной плотностью, или внешнее магнитное поле. Во втором случае терагерцовое излучение формируется в результате параметрического взаимодействия плазменной волны биений, создаваемой двумя лазерными импульсами, и встречного электронного пучка. В процессе взаимодействия мощных лазерных импульсов с твердотельными мишенями ограниченных размеров при определенных условиях могут формироваться электронные сгустки. В проекте исследовано излучение импульсов терагерцового и инфракрасного диапазонов при ускорении таких сгустков лазерным полем. Показано, что возможно формирование как двуполярных, так и однополярных импульсов, в том числе с релятивистской амплитудой. Исследована также возможность ускорения частиц с помощью таких импульсов, в том числе, в сложных полях, формируемых в пространстве оптическим и терагерцевым (или инфракрасным) импульсом. В предлагаемых схемах характеристики излучения существенным образом зависят от исходных параметров, что позволит создать в будущем мощный компактный источник терагерцового или инфракрасного диапазона с заданными свойствами, в частности, с требуемыми формой импульса, средней частотой и амплитудой.