- PII
- S0370274X25040052-1
- DOI
- 10.31857/S0370274X25040052
- Publication type
- Article
- Status
- Published
- Authors
- Volume/ Edition
- Volume 121 / Issue number 7-8
- Pages
- 562-571
- Abstract
- Экспериментально и расчетно-теоретически продемонстрирована возможность повышения энергии протонов, ускоряемых фемтосекундным лазерным импульсом мощностью 60ТВт, за счет выбора оптимального положения пятна фокусировки относительно поверхности облучаемой мишени при заданном наносекундном пьедестале, обусловленном усиленным спонтанным излучением. Это положение определяется как наилучший вариант фокусировки, обеспечивающий достаточно эффективное согласование падающего и захваченного преплазмой лазерного излучения в условиях возникающих самосогласованных пространственных профилей преплазмы и кратера (т.е. оставшейся толщины мишени) на облучаемой поверхности. При этом фокальное пятно не лежит на поверхности мишени, а сдвинуто в преплазму, что позволяет в 1.5 раза поднять максимальную энергию протонов.
- Keywords
- Date of publication
- 16.09.2025
- Year of publication
- 2025
- Number of purchasers
- 0
- Views
- 14
References
- 1. H. Daido, M. Nishiuchi, and A. S. Pirozhkov Rep. Prog. Phys. 75, 056401 (2002).
- 2. A. Macchi, M. Borghesi, and M. Passoni, Rev. Mod. Phys. 85, 751 (2013).
- 3. A. Maksimchuk, S. Gu, K. Flippo, D. Umstadter, and V.Y. Bychenkov, Phys. Rev. Lett. 84, 4108 (2000).
- 4. Y. Sentoku, V.Y. Bychenkov, K. Flippo, A. Maksimchuk, K. Mima, G. Mourou, Z.M. Sheng, and D. Umstadter, Appl. Phys. B. 74, 207 (2002).
- 5. M. Kaluza, J. Schreiber, M. I.K. Santala, G.D. Tsakiris, K. Eidmann, J. Meyer-ter-Vehn, and K. J. Witte, Phys. Rev. Lett. 93, 045003 (2004).
- 6. A. Yogo, H. Daido, A. Fukumi et al. (Collaboration), Phys. Plasmas. 14, 043104 (2007).
- 7. O. Lundh, F. Lindau, A. Persson, C.-G. Wahlstr?m, P. McKenna, and D. Batani, Phys. Rev. E. 76, 026404 (2007).
- 8. D. Batani, R. Jafer, M. Veltcheva, R. Dezulian, O. Lundh, F. Lindau, A. Persson, K. Osvay, C.-G. Wahlstr¨om, D.C. Carroll, P.McKenna, A. Flacco, and V. Malka, New J. Phys. 12, 045018 (2010).
- 9. T. Zh. Esirkepov, J.K. Koga, A. Sunahara et al. (Collaboration) Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 745, 150 (2014).
- 10. D. Wang, Y. Shou, P. Wang, J. Liu, Ch. Li, Zh. Gong, R. Hu, W. Ma, and X. Yan, Sci. Rep. 8, 2536 (2018).
- 11. P. Hadjisolomou, I.P. Tsygvintsev, P. Sasorov, V. Gasilov, G. Korn, and S.V. Bulanov, Phys. Plasmas 27, 013107 (2020).
- 12. P. McKenna, D.C. Carroll, O. Lundh, F. N¨urnberg, K. Markey, S. Bandyopadhyay, D. Batani, R.G. Evans, R. Jafer, and S. Kar, Laser and Particle Beams 26, 591 (2008).
- 13. Y. Glinec, G. Genoud, O. Lundh, A. Persson, and C.-G. Wahlstr¨om, Appl. Phys. B 93, 317 (2008).
- 14. Q. Liao, M. J. Wu, Z. Gong et al. (Collaboration), Phys. Plasmas 25, 063109 (2018).
- 15. P. Wang, Y. Gao, Y. Shou, Z. Pan, S. Xu, D. Wang, J. Liu, Z. Cao, Za. Mei, D. Kong, Y. Geng, Y. Zhao, H. Lu, C. Lin, X. Yan, and W. Ma, J. Phys. Conf. Ser. 1350, 012063 (2019).
- 16. L.A. Gizzi, E. Boella, L. Labate, F. Baffigi, P. J. Bilbao, F. Brandi, G. Cristoforetti, A. Fazzi, L. Fulgentini, D. Giove, P. Koester, D. Palla, and P. Tomassini, Sci Rep. 11, 13728 (2021).
- 17. A. Higginson, R. Wilson, J. Goodman, M. King, R. J. Dance, N. M.H. Butler, C.D. Armstrong, M. Notley, D.C. Carroll, Y. Fang, X.H. Yuan, D. Neely, R. J. Gray, and P. McKenna, Plasma Phys. Control Fusion 63, 114001 (2021).
- 18. S.C. Wilks, A.B. Langdon, T.E. Cowan, M. Roth, M. Singh, S. Hatchett, M.H. Key, D. Pennington, A. MacKinnon, and R.A. Snavely, Phys. Plasmas 8, 542 (2001).
- 19. M.M. Basko, Phys. Plasmas 8, 542 (2018).
- 20. A.V. Brantov, E.A. Govras, V.Yu. Bychenkov, and W. Rozmus, Phys. Rev. Accel. Beams ST 30, 123306 (2015).
- 21. С.И. Глазырин, М.А. Ракитина, А.В. Брантов, Физика плазмы 51(1) (2025), в печати.
- 22. R.M. More, K.H. Warren, D.A. Young, and G.B. Zimmerman, Phys. Fluids 31, 3059 (1988)
- 23. В.Ю. Быченков, В. Ф. Ковалев, Письма в ЖЭТФ 120, 346 (2024).
- 24. В.Ю. Быченков, М. Г. Лобок, Письма вЖЭТФ 114, 650 (2021).
- 25. M.H. Xu, Y.T. Li, D.C. Carroll et al. (Collaboration), Appl. Phys. Lett 100, 084101 (2012).
- 26. B. Aurand, L. Senje, K. Svensson, M. Hansson, A. Higginson, A. Gonoskov, M. Marklund, A. Persson, O. Lundh, D. Neely, P. McKenna, and C.-G.Wahlstr¨om, Phys. Plasmas 23, 023113 (2016).
- 27. Y.-X. Geng, Q. Liao, Y.-R. Shou et al. (Collaboration), Chin. Phys. Lett. 35, 092901 (2018).
- 28. M. Noaman-ul-Haq, H. Ahmed, T. Sokollik, Y. Fang, X. Ge, X. Yuan, and L. Chen, Nuclear Instr.Meth. Phys. Res. A 909, 164 (2018).
- 29. Y.R. Shou, D.H.Wang, P. J.Wang, J. B. Liu, Z.X. Cao, Z. S. Mei, Y.X. Geng, J.G. Zhu, Q. Liao, Y.Y. Zhao, K. Zhu, C. Lin, H.Y. Lu,W. J. Ma, and X.Q. Yan, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 927, 236 (2019).
- 30. L. Torrisi, M. Cutroneo, A. Torrisi, L. Silipigni, G. Costa, M. Rosinski, J. Badziak, J. Wo lowski, A. Zara´s-Szyd lowska, and P. Parys, Phys. Rev. Accel. Beams 22, 021302 (2019).
- 31. B. Loughran, M. J.V. Streeter, H. Ahmed et al. (Collaboration), High Power Laser Science and Engineering 11, e35 (2023).
- 32. S.A. Shulyapov, I.N. Tsymbalov, K.A. Ivanov, G.A. Gospodinov, R.V. Volkov, and A.B. Savel’ev, J. Phys.: Conf. Ser. 1692, 012023 (2020).
- 33. K.A. Ivanov, I.N. Tsymbalov, S.A. Shulyapov, D.A. Krestovskikh, A.V. Brantov, V.Yu. Bychenkov, R.V. Volkov, and A.B. Savel’ev, Phys. Plasmas, 24, 063109 (2017).
