By this author

Evolution of high energy density in plasma formed upon irradiation of steel foils by ultrarelativistic femtosecond laser pulses

Issue number 4 from 28.04.2025

Представлены результаты численного моделирования методом “частиц в ячейке”, иллюстрирующие эволюцию параметров лазерной плазмы, формируемой при облучении стальных фольг толщиной 1–5 мкм фемтосекундными лазерными импульсами с интенсивностью ≥5×1021 Вт/см. Приведены аналитические оценки для анализа процесса диссипации энергии в фольге конечной толщины. Численные расчеты сравниваются с результатами недавнего эксперимента, в котором диагностика параметров плазмы осуществлялась методами рентгеновской спектроскопии. Результаты моделирования хорошо согласуются с экспериментом и подтверждают, что под действием высококонтрастных фемтосекундных лазерных импульсов ультрарелятивистской интенсивности может быть сформирован микроразмерный плазменный источник с плотностью энергии свыше 1 ГДж/см и временем жизни порядка 500 фс. Кроме того, расчеты демонстрируют возможность формирования, при тех же параметрах эксперимента, плазменного источника объемом ∼1 мкм с временем жизни ∼5 лазерных периодов и параметрами, близкими к условиям, реализующимся внутри Солнца: температурой ∼1–3 кэВ и плотностью энергии ≥10 ГДж/см (давление ≥100 ГБар).

8 0