Настольные лазерно-плазменные ускорители электронов: экспериментальные схемы, механизмы ускорения и некоторые применения

Представлены результаты экспериментально-расчетных исследований формирования электронных пучков сверхкороткими лазерными импульсами с тераваттной пиковой мощностью. Обсуждаются различные режимы ускорения – прямое лазерное ускорение (DLA), ускорение в кильватерных волнах (LWFA), а также гибридные варианты. Продемонстрирована возможность управления процессами, протекающими при таких взаимодействиях, дополнительным наносекундным лазерным импульсом: формирование плазмы с нужной концентрацией и профилем, изменение направления вылета электронного пучка, улучшение эмиттанса пучка. Обсуждаются возможные применения таких настольных ускорителей при исследовании фотоядерных процессов, для генерации униполярных импульсов экстремальной амплитуды терагерцевого диапазона спектра и др.