REAL

Nemlineáris lézerplazma-kölcsönhatásokban keltett gyors elektronok vizsgálata = Investigation of fast electrons generated in nonlinear laserplasma interactions

Földes, István (2007) Nemlineáris lézerplazma-kölcsönhatásokban keltett gyors elektronok vizsgálata = Investigation of fast electrons generated in nonlinear laserplasma interactions. Project Report. OTKA.

[img]
Preview
PDF
35087_ZJ1.pdf

Download (1022Kb)

Abstract

A két legfontosabb eredménycsoport: Hazai kísérleteink az SZTE KrF lézerével a szilárdtest targeten létrehozott lézerplazma kritikus felülete körüli nemlinearitásokat célozták meg. Az elért 1.5*1017 W/cm2 intenzitás esetén a harmonikusokat már 62 nm hullámhosszig figyeltük meg. Megmutattuk, hogy 1016 W/cm2 intenzitás fölött a harmonikusok viselkedése megváltozik, immár nem tartják meg a nyaláb polarizációját, hanem kevert polarizációjúakká válnak és diffúzan terjednek, amit a kritikus felületnek a Rayleigh-Taylor instabilitás által okozott fodrozódása okoz. Elméleti modellt alkottunk a harmonikusok keltésére mérsékelt intenzitások esetére. Megmutattuk, hogy az ott tapasztalt meglepő polarizációs tulajdonságokat az okozhatta, hogy az optikailag sűrű anyagban lecsengő evaneszcens térben a relativisztikus esethez hasonlóan a vxB erő már kis intenzitásoknál sem elhanyagolható. A "frusztrált totálreflexión" alapuló modellt sikerrel alkalmaztuk egy korábbi kísérlet értelmezéséhez is, ahol a lézerrel fűtött vékony, de optikailag sűrű lézerplazma transzparenssé vált. Gyors elektronokat közvetlenül a garchingi MPQ-val való együttműködésben vizsgáltunk. Megmutattuk, hogy a szilárdtest céltárgyon létrehozott előplazmában a 150 fs hosszú infravörös lézerimpulzus relativisztikusan önfókuszálódik. Az önfókuszálás elősegíti a ~3 MeV hőmérsékletű elektronnyaláb létrehozását, ami vizsgálataink szerint a szilárd targetben jól kollimáltan halad. | The two most important groups of results: Experiments in Hungary were carried out with the KrF laser of the University of Szeged. We investigated nonlinear processes near to the critical density of laser plasmas on solid targets. Using 1.5*1017 W/cm2 intensity harmonics were observed to the 62 nm wavelength. It was shown that above 1016 W/cm2 intensity harmonics will not keep the polarization of the laser beam any more, their polarization will be mixed and the propagation becomes diffuse. This is caused by the rippling of the critical surface caused by the Rayleigh-Taylor instability.Our theoretical model describes harmonics behaviour at modest intensities. In the evanescent field in the optically dense matter the vxB force - similarly to the relativistic case - cannot be neglected even at week intensities. The model based on "frustrated total reflection" was successfully applied to the explanation of an earlier experiment as well, in which the thin but optically thick laser plasma became transparent for the laser radiation. Direct investigation of fast electrons was carried out in a collaboration with the MPQ, Garching. It was shown that in a preplasma on solid target the infrared laser pulse of 150 fs duration will be relativistically self-focused. Self-focusing helps in the generation of an electron beam of ~3MeV, which - according to our observation - propagates well collimated in the solid target.

Item Type: Monograph (Project Report)
Subjects: Q Science / természettudomány > QC Physics / fizika
Depositing User: Mr. Andras Holl
Date Deposited: 01 May 2009 07:20
Last Modified: 01 Dec 2010 00:46
URI: http://real.mtak.hu/id/eprint/78

Actions (login required)

View Item View Item