name: Сильно нелинейные кильватерные ускоряющие структуры в неоднородной плазме
keyword_list: ЛАЗЕРНО-ПЛАЗМЕННОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ, КИЛЬВАТЕРНАЯ ВОЛНА, СИЛЬНО НЕЛИНЕЙНЫЙ РЕЖИМ, ПЛАЗМЕННЫЕ МЕТОДЫ УСКОРЕНИЯ, БЕТАТРОННОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ, ГАЗОВЫЕ ЯЧЕЙКИ
abstract: Разработана модель плазменной полости в поперечно-неоднородной плазме для произвольной формы электронного слоя на границе плазменной полости. В рамках модели плазменной полости в поперечно-неоднородной плазме и приближения малости толщины электронного слоя получены явные выражения для компонент электромагнитного поля как внутри полости, так и в электронном слое снаружи нее. Полученные аналитические выражения хорошо согласуются с результатами трехмерного численного моделирования. Рассчитано влияние произвольного электронного сгустка на форму плазменной полости в плазме с поперечной неоднородностью. Получено общее выражение для расчета эффективности ускорения электронного сгустка. Показано, что для произвольного поперечного профиля плазмы возможно подобрать такой профиль ускоряемого электронного сгустка, что его ускорение будет происходить в однородном электрическом поле. Рассчитаны характеристики бетатронных колебаний и бетатронного излучения электронов, ускоряемых в плазменной полости в плазме с полым каналом. Разработана модель плазменной полости в поперечно-неоднородной плазме в двумерном пространстве. Показано, что по сравнению с аксиально-симметричной сферической полостью в трехмерном пространстве плазменная полость в двумерном пространстве оказывается вытянутой в продольном направлении. При этом структура продольных и поперечных сил, действующих на ускоряемые электроны в двумерной геометрии, сохраняется, но амплитуда поперечной фокусирующей силы оказывается в два раза больше. Рассчитаны параметры ускоренных электронных сгустков, образующихся при взаимодействии лазерного импульса с газовой ячейкой. Профили газа в двумерной и трехмерной моделях газовых ячеек получены при помощи моделирования течения газа программным пакетом OpenFOAM. Численное моделирование взаимодействия для параметров лазерного импульса установки PEARL показало возможность получения квазимоноэнергетических электронных сгустков с энергией более 1 ГэВ.
chairman_dissertation_council.surname: Гапонов-Грехов А. В.
chairman_dissertation_council.position: научный руководитель
organization_supervisor.surname: Денисов Г. Г.
organization_supervisor.position: Директор
rubrics.code: 29.27.17
rubrics.name: Колебания и волны
rubrics.code: 29.27.47
rubrics.name: Численные методы в физике плазмы
rubrics.code: 29.33.47
rubrics.name: Воздействие лазерного излучения на вещество
oecds.code: 01.03.UF
oecds.name: PHYSICS, FLUIDS & PLASMAS
speciality_codes.name: Физика плазмы
speciality_codes.code: 01.04.08
supervisors.fio: Костюков И. Ю.
supervisors.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
supervisors.speciality_code: Физика плазмы
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Андреев Н. Е.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Физика плазмы
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Савельев-Трофимов А. Б.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Лазерная физика
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ИПФ РАН
protection_organization.name: Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики Российской академии наук"
protection_organization.ogrn: 1025203020193
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ИПФ РАН
author_organization.name: Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики Российской академии наук"
author_organization.ogrn: 1025203020193
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения