Лазерный источник сверхмощного терагерцевого излучения

Аннотация: Сверхмощные источники излучения терагерцевого (ТГц) диапазона востребованы в различных областях науки и техники, что является мотивацией для проведения соответствующих работ на инфраструктуре XCELS. С этой целью дается расчетно-теоретическое обоснование возможности достижения рекордных параметров лазерно-инициированных ТГц импульсов, генерируемых при взаимодействии лазерного пучка XCELS с плоской металлической мишенью (фольгой). Такие импульсы возникают вследствие переходного излучения электронов, ускоренных полем лазерного импульса, покидающих мишень с ее тыльной стороны. При этом происходит генерация уникальных (униполярных) интенсивных импульсов ТГц излучения в вакуум, мощность и энергия которых ограничена только мощностью исходного лазерного импульса. Теоретически и с использованием численного моделирования показано, каким образом взаимодействие с мишенью лазерного импульса установки XCELS позволит получать высокоинтенсивные ТГц импульсы рекордных мощности (10 – 50 ТВт) и энергии (1 – 5 Дж), распространяющиеся как в окружающем пространстве, так и по поверхности проводящей мишени.

Ключевые слова: лазерное ускорение пучков электронов, переходное излучение, мощные ТГц униполярные импульсы.