nsu_inp_vvannenkov_201910.pdf

Работа поддержана грантами РФФИ:

• № 18-02-00232 А, «Механизмы генерации терагерцового излучения в пучково-плазменных экспериментах на открытой ловушке ГОЛ-ПЭТ», руководитель И.В. Тимофеев.
• № 18-32-00107 мол_а, «Генерация узкополосных терагерцовых импульсов рекордной энергии в плазме со встречными электронными пучками», руководитель В.В. Анненков.

• Анненков Владимир Вадимович, н.с. ИЯФ СО РАН, ассистент НГУ
• Тимофеев Игорь Валериевич, д. ф.-м. н., в.н.с. ИЯФ СО РАН
• Волчок Евгения Павловна, аспирант 2 года ИЯФ СО РАН
• Глинский Владимир Владимирович, магистрант 2 года 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). На основе полученных результатов удалось найти ещё один механизм генерации мощного узкополосного излучения в плазме под действием встречных плазменных волн с различной поперечной структурой. Это стимулировало начало подготовки экспериментальной проверки предлагаемой теории в ИЛФ СО РАН. Для этой цели будет использована имеющаяся в институте мультитераваттная лазерная система с энергией до 150-200 мДж и длиной волны 830 нм. Данный эксперимент даст возможность понять, все ли принципиально важные эффекты учитываются представленной теорией и численным моделированием и подходит ли выбранная конфигурация для масштабирования на более мощные лазерные системы. В связи с тем, что попадание излучения одного из лазеров в оптическую систему другого при их встречном столкновении нежелательно, в демонстрационном эксперименте будет реализована схема столкновения лазерных импульсов, распространяющихся под небольшим углом по отношению к друг другу. В соответствии с этим возникает необходимость развить описываемую в данной работе теорию на случай произвольных углов столкновения. Необходимо также подобрать оптимальные экспериментальные параметры, которые бы позволили наиболее наглядно продемонстрировать данный механизм при имеющихся параметрах.

• Annenkov, V. V., Berendeev, E. A., Timofeev, I. V., & Volchok, E. P. (2018). High-power terahertz emission from a plasma penetrated by counterstreaming different-size electron beams. Physics of Plasmas, 25(11), 113110. https://doi.org/10.1063/1.5048245