Диссертация

Объектом исследования является плазма, создаваемая фемтосекундным лазерным импульсом релятивистской интенсивности на мишени твердотельной плотности при наличии искусственного предымпульса наносекундной длительности. Цель работы - экспериментальное исследование ускорения электронов и генерации тормозного гамма-излучения в таких взаимодействиях. Методы включают диагностику оптического и гамма-излучения плазмы, теневую диагностику и интерферометрию, варьирование контраста, длительности и точки фокусировки основного импульса, а также аналитические и численные расчёты. В ходе работы найдены две области задержек предымпульса, где выход гамма-излучения возрастал до 100 раз, а средняя энергия - до 5 раз; показано, что удлинение основного импульса до 1700 фс может дополнительно увеличить поток гамма-квантов более чем в 10 раз, причём ключевую роль в этом играет столкновительная ионизация; на жидкостной спиртовой струе получен электронный пучок с большим удельным зарядом до 3.8 нКл/Дж и энергией до 25 МэВ. Полученные результаты применимы для создания источников электронов и гамма-излучения с большим средним потоком для ядерной физики, медицины и неразрушающего контроля.