nguphysСибирский физический журналSIBERIAN JOURNAL OF PHYSICS2541-9447Новосибирский государственный университет10.25205/2541-9447-2024-19-2-88-94nguphys-324Research ArticleФИЗИКА ВЫСОКИХ ЭНЕРГИЙ, УСКОРИТЕЛЕЙ И ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЛАЗМЫHIGH-ENERGY AND ACCELERATOR PHYSICS, PHYSICS OF HIGH-TEMPERATURE PLASMAО влиянии условий фокусировки на эмиссионную способность лазерно-плазменного источника ионовOn the Effect of Focusing Conditions on the Emission Capacity of a Laser-Plasma Ion SourceВовченкоЕ. Д.VovchenkoE. D.

Вовченко Евгений Дмитриевич, кандидат физико-математических наук 

Москва

Evgeny D. Vovchenko, Candidate of Physical and Mathematical Sciences

Moscow

КозловскийК. И.KozlovskijK. I.

Козловский Константин Иванович, кандидат физико-математических наук 

Москва

Konstantin I. Kozlovskij, Candidate of Physical and Mathematical Sciences

Moscow

ПолозовС. М.PolozovS. M.

Полозов Сергей Маркович, доктор физико-математических наук

Москва

Sergey M. Polozov, Doctor of Physical and Mathematical Sciences

Moscow

ШикановА. Е.ShikanovA. E.

Шиканов Александр Евгеньевич, доктор технических наук

Москва

Alexander E. Shikanov, Doctor of Technical Sciences

Moscow

МорозоваЕ. А.MorozovaE. A.

Морозова Екатерина Алексеевна, студентка

Москва

Ekaterina A. Morozova, Student

Moscow

ИсаевА. А.IsaevA. A.

Исаев Антон Алексеевич, кандидат технических наук

Москва

Anton A. Isaev, Candidate of Technical Sciences

Moscow

Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»РоссияNational Research Nuclear University “MEPhI”Russian FederationРоссийский технологический университет «МИРЭА»РоссияRussian Technological University “MIREA”Russian Federation2024180720241928894Copyright © Вовченко Е.Д., Козловский К.И., Полозов С.М., Шиканов А.Е., Морозова Е.А., Исаев А.А., 20242024Вовченко Е.Д., Козловский К.И., Полозов С.М., Шиканов А.Е., Морозова Е.А., Исаев А.А.Vovchenko E.D., Kozlovskij K.I., Polozov S.M., Shikanov A.E., Morozova E.A., Isaev A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://nguphys.elpub.ru/jour/article/view/324

Рассмотрены вопросы влияния геометрических условий фокусировки лазерного излучения на поверхность плазмообразующей мишени лазерно-плазменного источника ионов. В частности, экспериментально установлено наличие двух максимумов ионной эмиссии в области плотности потока лазерного излучения, превышающего 1015 Вт/м2. Предложена возможная интерпретация этого эффекта.

The issues of the influence of geometric conditions of laser radiation focusing on the surface of the plasma-forming target of an laser-plasma ion source are considered. In particular, the presence of two ion emission maxima in the region of the laser radiation flux density exceeding 1011 W/m2 has been experimentally established. A possible interpretation of this effect is proposed.

лазерная плазмаинжекторускоритель ионовдейтронплазматок дейтроновлазерно-плазменный источниклазерная плазмаинжекторускоритель ионовдейтронплазматок дейтроновлазерно-плазменный источникСтатья подготовлена по материалам конференции Russian Particle Accelerator Conference (RuPAC'23), Budker INP, 11–15 September 2023.ReferencesАнаньин О. Б., Быковский Ю. А., Крохин О. Н. и др. Лазерная плазма // Физика и применения. М.: МИФИ, 2003. 400 с.Ananyin O. B., Bykovsky Yu. A., Krokhin O. N. et al. Laser plasma. In: Physics and Applications. Moscow, MEPHI publ., 2003, 400 p. (in Russ.)Сильнов С. М. Лазерная плазма на поздних стадиях разлета // Эксперимент, физика, масс-спектрометрия. М.: ЧеРо. 2007. 274 С.Silnov S. M. Laser plasma in the late stages of expansion. Experiment, physics, mass spectrometry. Moscow, Chero publ., 2007, 274 p. (in Russ.)Быковский Ю. А., Неволин В. Н. Лазерная масс-спектрометрия. М.: Атомиздат. 1985. 130 с.Bykovsky Yu.A., Nevolin V. N. Laser mass spectrometry. Moscow, Atomizdat publ., 1985, 130 p. (in Russ.)Афанасьев Ю. В., Басов Н. Г. Лазерный термоядерный синтез // Серия: Наука и человечество. М.: Знание. 1981. С. 131–151.Afanasyev Yu. V., Basov N. G. Laser thermonuclear synthesis. Series “Science and humanity”. Moscow, Znanie publ., 1981, pp. 131–151. (in Russ.)Ananin O. B., Tsybin A. S. et al. Prospects for developing a small neutron generator with a laser deuteron source // Atomic Energy. 2013. № 115(2). P. 137–141.Ananin O. B., Tsybin A. S. et al. Prospects for developing a small neutron generator with a laser deuteron source. Atomic Energy, 2013, no. 115(2), pp. 137–141.Shikanov A. E. Model of spherical ion diode with laser-plasma anode for neutron generation // Plasma Physics Reports. 2021. № 47(4). P. 377–383.Shikanov A. E. Model of spherical ion diode with laser-plasma anode for neutron generation. Plasma Physics Reports, 2021, no. 47(4), pp. 377–383.Гулько В. М., Коломиец Н. Ф. и др. Конструирование нейтронной трубки с лазерным ионным источником // Атомная энергия. 1982. Т. 52, вып. 4. С. 271–272.Gulko V. M., Kolomiets N. F. et al. Construction of a neutron tube with a laser ion electrode. Atomic Energy, 1982, vol. 52, no. 4, pp. 271–272. (in Russ.)Ripin B. H., Manka C. K. et al. Lab. laser-produced astrophysical-like plasmas // Laser and Particle Beams. 1990. Vol. 7. P. 183–191.Ripin B. H., Manka C. K. et al. Lab. laser-produced astrophysical-like plasmas. Laser and Particle Beams, 1990, vol. 7, pp. 183–191.Ананьин О. Б., Быковский Ю. А. и др. Осуществление ускорения ионов лазерной плазмы на циклотроне // Письма в ЖЭТФ. 1973. Т. 17. Вып. 9. С. 460–463.Ananyin O. B., Bykovsky Yu. A. et al. Acceleration of laser plasma ions on a cyclotron. Letters to the JETF, 1973, vol. 17, no. 9, pp. 460–463. (in Russ.)Ананьин О. Б., Балдин А. М., Безногих Ю. Д. и др. Об осуществлении ускорения ядер углерода, полученных в лазерном инжекторе, на синхрофазотроне Объединенного института ядерных исследований // Квантовая электроника. 1977. № 4(7). С. 1547–1553.Ananyin O. B., Baldin A. M., Beznogikh Yu. D. et al. On the implementation of acceleration of carbon nuclei produced in a laser injector at the synchrophasotron of the Joint Institute for Nuclear Research. Quantum Electronics, 1977, no. 4(7), pp. 1547–1553. (in Russ.)Govorov A. I., Kalagin I. V., Monchinsky V. A. Laser ion source of Synchrophasotron and Nuclotron in Dubna // Laser and Particle Beams. 1996. № 14(3). P. 439–442.Govorov A. I., Kalagin I. V., Monchinsky V. A. Laser ion source of Synchrophasotron and Nuclotron in Dubna. Laser and Particle Beams, 1996, vol. 14(3), pp. 439–442.Богданович Б. Ю., Нестерович А. В. и др. Дистанционный радиационный контроль с линейными ускорителями. М.: Энергоатомиздат, 2009. Т. 1. 272 с.Bogdanovich B. Yu., Nesterovich A. V. et al. Remote radiation monitoring with linear accelerators. Moscow, Energoatomizdat publ., 2009, vol. 1, 272 p. (in Russ.)Зельдович Я. Б., Райзер Ю. П. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. М. Физматлит. 2008. 654 с.Zeldovich Ya. B., Raiser Yu. P. Physics of shock waves and high-temperature hydrodynamic phenomena. Moscow, FIZMATLIT publ., 2008, 654 p. (in Russ.)Вергун И. И., Козловский К. И., Козырев Ю. П. и др. Исследование интенсивного лазерного источника дейтронов // Журнал технической физики. 1979. Т. 49, № 5. С. 2003–2006.Vergun I. I., Kozlovsky K. I., Kozyrev Yu. P. et al. Study of an intense laser source of deuterons. Journal of Technical Physics, 1979, vol. 49, no. 5, pp. 2003–2006. (in Russ.)Дыдычкин В. Н., Шиканов А. Е. Генерация коротких (<100 нс) нейтронных импульсов в малогабаритных ускорительных трубках с лазерным ионным источником // Атомная энергия. Т. 70, вып. 2. 1991. С. 135–137.Dydychkin V. N., Shikanov A. E. Generation of short (<100 ns) neutron pulses in small-sized accelerating tubes with a laser ion source. Atomic Energy, 1991, vol. 70, iss. 2, 1991, pp. 135– 137. (in Russ.)Вовченко Е. Д., Козловский К. И., Шатохин В. Л. и др. Модель ускорения лазерной плазмы в полях спиральной электродинамической линии // Письма в ЖТФ. 2019. Т. 49, вып. 3. С. 59–62.Vovchenko E. D., Kozlovsky K. I., Shatokhin V. L. et al. Model of laser plasma acceleration in the fields of a spiral electrodynamic line. Letters to the JETF, 2019, vol. 49, iss. 3, pp. 59–62. (in Russ.)Войтенко В. А., Гулько В. М. и др. Ускорительная нейтронная трубка с лазерным ионным источником // ПТЭ. 1988. № 5. С. 34–35.Voitenko V. A., Gulko V. M. et al. Accelerator neutron tube with laser ion source. INET, 1988, no. 5, pp. 34–35. (in Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.