Ускорение ионов силой радиационного давления при взаимодействии экстремально интенсивного импульса циркулярно-поляризованного лазерного излучения с твердотельной мишенью

Аннотация: Рассматривается возможность эффективного ускорения ионов за счёт силы светового давления экстремального интенсивного импульса циркулярно поляризованного лазерного излучения. С помощью полноразмерного трёхмерного моделирования методом частиц-в-ячейках найдены параметры мишени, такие как толщина и концентрация, и степень фокусировки лазерного излучения, оптимальные с точки зрения эффективности конверсии энергии излучения в энергию ионов, максимальной энергии и заряда ионов. Показано, что при параметрах лазерного излучения, ожидаемых на установке XCELS, возможно получение пучка ионов с энергией до 1.7 ГэВ/нуклон с эффективностью конверсии, достигающей 40 %, и зарядом ионов с энергией свыше 500 МэВ/нуклон более 50 нКл.

Ключевые слова: лазерное ускорение ионов, радиационное давление, моделирование методом частиц-в-ячейках.