nsu_inp_vvannenkov_201805.pdf

• Работа поддержана грантами РФФИ:
  1. №14-02-00294, ”Возбуждение ленгмюровских волн узким релятивистским пучком заряженных частиц”, руководитель: К.В. Лотов, 02.2014–12.2016;
  2. №15-32-20432, ”Генерация электромагнитного излучения в турбулентной плазме с электронным пучком”, руководитель: И.В. Тимофеев, 04.2015–01.2017;
  3. №18-32-00107, ”Генерация узкополосных терагерцовых импульсов рекордной энергии в плазме со встречными электронными пучками”, руководитель: В.В. Анненков, 04.2018–04.2020;
• И грантом РНФ №14-50-00080, ”Развитие исследовательского и технологического потенциала ИЯФ СО РАН в области физики ускорителей, физики элементарных частиц и управляемого термоядерного синтеза для науки и общества”, 2014–2018

• Анненков Владимир Вадимович, аспирант 3 года ИЯФ СО РАН (очная форма обучения), ассистент ФФ НГУ
• Тимофеев Игорь Валериевич, к. ф.-м. н., с.н.с. ИЯФ СО РАН
• Волчок Евгения Павловна, магистрант 2 года НГУ
• Худяков Вадим Константинович, студент 4 курса НГУ

'Работа направлена на изучение механизмов генерации электромагнитного излучения в плазме под действием пучков электронов или коротких лазерных импульсов. Первоначально исследования были связаны с теоретическим объяснением повышения уровня электромагнитной эмиссии при уменьшении поперечных размеров длинного пучка электронов, инжектируемого в замагниченную плазму на установке ГОЛ-3 (ИЯФ СО РАН). Была предложена модель пучково-плазменной антенны, в которой вакуумное электромагнитное излучения возникает при рассеянии пучковой моды плазменных колебаний на продольной модуляции плотности плазмы. Данная теория изучена в приближении бесконечной плазмы и в более реалистичной модели непрерывной инжекции пучка в плазму. Обнаружено, что из-за модуляционной неустойчивости пучка даже в первоначально однородной плазме может возникать необходимая для генерации излучения модуляция плотности плазмы. На основе полученных результатов удалось найти ещё один механизм генерации мощного узкополосного излучения в плазме под действием встречных плазменных волн с различной поперечной структурой. Если в качестве драйвера для возбуждения этих плазменных волн использовать короткие лазерные импульсы, то даже достаточно скромного лазера с энергией 200 мДж (ИЛФ СО РАН) достаточно для генерации импульсов узкополосного ТГц излучения с мощностью на порядок превосходящей результаты новосибирского ЛСЭ (ИЯФ СО РАН). Использование петаттных лазеров позволит превысить все имеющиеся на данный момент рекорды в области генерации узкополосного ТГц излучения.'

1. Timofeev I. V., Annenkov V. V., Arzhannikov A. V. Regimes of enhanced electromagnetic emission in beam-plasma interactions // Physics of Plasmas. 2015.nov. Vol. 22, no. 11. P. 113109. URL: http://aip.scitation.org/doi/10.1063/1.4935890. Impact Factor: 2.115.
2. Annenkov V. V., Volchok E. P., Timofeev I. V. Generation of high-power electromagnetic radiation by a beam-driven plasma antenna // Plasma Physics and Controlled Fusion. 2016.apr. Vol. 58, no. 4. P. 045009. URL: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0741-3335/58/4/045009. Impact Factor: 2.392.
3. Annenkov V. V., Timofeev I. V., Volchok E. P. Simulations of electromagnetic emissions produced in a thin plasma by a continuously injected electron beam // Physics of Plasmas. 2016.may. Vol. 23, no. 5. P. 053101. URL: http://scitation.aip.org/content/aip/journal/pop/23/5/10.1063/1.4948425. Impact Factor: 2.115.
4. Timofeev I. V., Annenkov V. V., Volchok E. P. Generation of high-field narrowband terahertz radiation by counterpropagating plasma wakefields // Physics of Plasmas. 2017.oct. Vol. 24, no. 10. P. 103106. URL: http://aip.scitation.org/doi/10.1063/1.4993100. Impact Factor: 2.115.