Корейцы жгут

Только вчера я сообщал, что корейцы на своём петаваттном лазере PULSER установили рекорд в лазерном ускорении электронов, и вот уже сегодня в Physical Review Letters опубликована ещё одна статья этой же группы, на этот раз посвящённая ускорению протонов и ионов углерода. Ими получены протоны с энергией 45 МэВ и ионы углерода с энергией 164 МэВ.

След от ионов на микроканальной пластинке после томсоновской параболы (сверху) и зависимость максимальной энергии от толщины используемой мишени (снизу).
След от ионов на микроканальной пластинке после томсоновской параболы (сверху) и зависимость максимальной энергии от толщины используемой мишени (снизу).

Это, правда, не рекорд, но очень близко к нему. Учитывая, что их лазер сверхкороткоимпульсный — 30 фемтосекунд по половине интенсивности, и, соответственно, энергия в импульсе невелика — 27 Дж в данном эксперименте, результат совсем уникальный. Ранее десятки МэВ получали только на лазерах с сотнями Дж в импульсе (и длительностью порядка сотен фемтосекунд) — вот, например, свежие 1 ГэВ ионы углерода на лазере Trident в Лос-Аламосе.

Из интересного в данной работе: удалось показать переход от ускорения в режиме TNSA (через нагрев электроны) в режим ускорения световым давлением (так называемый Light Sail, «световой парус»). Это качественно поменяло скейлинг зависимости максимальной энергии от интенсивности с корня на первую степень.

Зависимость максимальной энергии ускоренных протонов от интенсивности излучения в эксперименте (слева) и в моделировании (справа). Виден излом при переходе к другому режиму ускорения.
Зависимость максимальной энергии ускоренных протонов от интенсивности излучения в эксперименте (слева) и в моделировании (справа). Виден излом при переходе к другому режиму ускорения.


Эта статья изначально была опубликована в моём блоге в ЖЖ.

comments powered by Disqus