Повышение эффективности фемтосекундного лазерного источника суперпондеромоторных электронов и рентгеновского излучения за счет использования мишеней околокритической плотности

Аннотация: Рассматривается возможность повышения эффективности конверсии энергии сверхмощного лазерного импульса в энергию суперпондеромоторных электронов за счет использования пористых мишеней околокритической плотности. Представлены результаты численного моделирования, в основе которого лежат типичные параметры лазерных импульсов лазерного комплекса PEARL, построенного на принципах параметрического усиления чирпированных импульсов (OPCPA). Обсуждается оригинальная схема создания контролируемого предымпульса, основанная на использовании лазера накачки, переведенного в двухимпульсный режим. Предымпульс необходим для гомогенизации субмикронных неоднородностей пористой мишени. Расчеты показывают существенное повышение эффективности преобразования лазерной энергии в энергию электронов по сравнению с твердотельными и газовыми мишенями. Такой режим взаимодействия может быть использован для повышения эффективности широкого класса источников вторичного излучения с лазерным драйвером, таких как бетатронный источник, тормозное излучение, нейтронный источник и т. д.

Ключевые слова: лазерно-плазменное взаимодействие, плазма с концентрацией, близкой к критической, лазерно-плазменный комплекс PEARL, управляемый предымпульс, эффективные источники вторичного излучения.