Международная конференция
«Современные проблемы прикладной математики и механики: теория, эксперимент и практика», посвященная 90-летию со дня рождения академика Н.Н. Яненко
№ гос. регистрации 0321101160, ISBN 978-5-905569-01-2

Дудникова Г.И.   Горпинченко Д.В.  

Развитие неустойчивости Релея-Тейлора при лазерном ускорении ионов

Докладчик: Дудникова Г.И.

     В последнее время интенсивно исследуются возможности генерации высокоэнергетичных ионных пучков при взаимодействии лазерных импульсов с тонкой фольгой в режиме радиационного ускорения, когда ионы плазмы непосредственно ускоряются радиационным давлением электромагнитного поля лазера. В этом случае плазма играет роль зеркала - поле отражается от фольги, а электроны и ионы двигаются вместе. Данные источники энергичных ионов применяются в радиографии и имеют большие перспективы в медицине как более компактные и дешевые по сравнению с традиционными ускорителями заряженных частиц. При движении фольги возможно развитие неустойчивости плазменной границы - неустойчивости Релей-Тейлора, которая приводит к изменению формы фольги и ее прорыву, что ограничивает режим ускорения ионов и является существенным препятствием для получения моноэнергетичных пучков.
      На основе метода частиц нами проведено численное моделирование взаимодействия лазерного излучения с тонкой фольгой, состоящей из электронов и разного сорта ионов; рассмотрены режимы ускорения и развития неустойчивости Релей-Тейлора для различных значений амплитуды лазерного импульса, его поляризации, плотности и состава фольги. Серия расчетов позволила найти режимы оптимальных значений данных параметров для уменьшения разброса в энергетичесом спектре ускоренных ионов.
      Полученные оценки могут быть использованы при проведении экспериментов по ускорению ионов в лазерной плазме.