Влияние положения фокуса на формирование преплазмы и ускорение ионов при лазерном облучении плоской мишени
К. В. Сафронов+, А. В. Брантов*, В. А. Флегентов+, Н. Н. Шамаева+, С. А. Горохов+, А. С. Тищенко+, Д. О. Замураев+, Н. А. Федоров+, С. Ф. Ковалева+, А. Л. Шамраев*, С. И. Глазырин*×, М. А. Ракитина*, В. Ю. Быченков *×
+Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный Ядерный Центр -
Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е. И. Забабахина",
456770 Снежинск, Россия
*Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН, 119991 Москва, Россия
×Федеральное государственное унитарное предприятие
"Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н. Л. Духова", 127030 Москва, Россия
Abstract
Экспериментально и расчетно-теоретически продемонстрирована возможность
повышения энергии протонов, ускоряемых фемтосекундным лазерным импульсом
мощностью 60 ТВт, за счет выбора оптимального положения пятна фокусировки
относительно поверхности облучаемой мишени при заданном наносекундном
пьедестале, обусловленном усиленным спонтанным излучением. Это
положение определяется как наилучший вариант фокусировки, обеспечивающий
достаточно эффективное согласование падающего и захваченного преплазмой
лазерного излучения в условиях возникающих самосогласованных
пространственных профилей преплазмы и кратера (т.е. оставшейся толщины
мишени) на облучаемой поверхности. При этом фокальное пятно не лежит на
поверхности мишени, а сдвинуто в преплазму, что позволяет в 1.5 раза
поднять максимальную энергию протонов.