ускорение электронов, рождающихся при ионизации газа сильно
advertisement
XXXI Звенигородская конференция по физике плазмы и УТС, 16 – 20 февраля 2004 г. УСКОРЕНИЕ ЭЛЕКТРОНОВ, РОЖДАЮЩИХСЯ ПРИ ИОНИЗАЦИИ ГАЗА СИЛЬНО СФОКУСИРОВАННЫМ КОРОТКИМ ЛАЗЕРНЫМ ИМПУЛЬСОМ С.В. Кузнецов Институт Теплофизики Экстремальных Состояний, Объединенный Институт Высоких Температур РАН, Москва, Россия, e-mail: ksv@ihed.ras.ru Рассматривается процесс ускорения электронов в поле интенсивного лазерного импульса линейной поляризации, которые рождаются при ионизации высокозарядных ионов газа этим же лазерным импульсом. Найдено, что энергия и направление траектории каждого отдельного электрона, вылетающего из фокальной области, определяются амплитудой и фазой лазерного поля в момент его рождения, а также координатами места его рождения и величиной максимальной амплитуды лазерного поля в импульсе. Показана роль пондеромоторного потенциала, влияющего на характер углового азимутального распределения всей совокупности вылетевших электронов вокруг направления распространения импульса. Если область ионизации ионов данной кратности сопоставима с характерным поперечным размером лазерного импульса, то пондеромоторный потенциал способствует изотропизации распределения электронов по азимутальному углу. В противном случае характер азимутального распределения электронов вокруг направления распространения импульса зависит от длины лазерного импульса. В простейшей классической модели надбарьерной ионизации высокозарядных ионов газа найдено, что при незначительном превышении величины максимальной напряженности лазерного поля над критической напряженностью поля для надбарьерного развала иона возможна очень резкая азимутальная анизотропия в распределении вылетающих электронов, если лазерный импульс достаточно короткий. При этом преимущественное направление вылета электронов близко к направлению вектора поляризации лазерного поля. Данное явление может лежать в основе формирования компактных и коротких сгустков электронов, наблюдаемых экспериментально [1] при ионизации газа лазерным импульсом и пригодных для лазерноплазменного ускорения. Литература. [1]. Moore C.I. et al., Rhys. Rev. Lett., 1999, V. 82, P. 1688.
