Ученые создали изогнутое релятивистское зеркало из плазмы

Лазеры в науке Комментарии к записи Ученые создали изогнутое релятивистское зеркало из плазмы отключены

Физики доказали, что изогнутые релятивистские зеркала для отражения мощных лазерных импульсов можно получить при ионизации лучом лазера твердой мишени. В результате получается слой плотной плазмы, который отражает падающий свет.

Чтобы создать лазерные импульсы сверхвысокой энергии, ученым необходимы релятивистские зеркала из плазмы. Физики сделали шаг вперед в этом направлении и выяснили, как можно генерировать такие структуры

Квантовая электродинамика сильного поля считается одной из самых актуальных тем в современной физике. Но проводить исследования в этой области не так просто, главным образом потому, что экспериментальное наблюдение изучаемых ей процессов потребовало бы чрезвычайно высоких интенсивностей света, более чем на три порядка превышающих те, которые достигаются с помощью самых интенсивных лазеров петаваттного класса.

Особенно трудным для наблюдения оказался так называемый процесс Швингера. Он происходит вблизи так называемого предела Швингера, который связан с оптическим пробоем квантового вакуума и образованием плазмы из электрон-позитронных пар. Чтобы наблюдать процесс Швингера, а также другие процессы квантовой электродинамики сильного поля, физики должны были бы иметь возможность достигать интенсивности света выше 1025Вт/см2. Авторы нового исследования показали, как можно достичь таких энергий.

Одним из возможных способов создания сильных пучков света может быть отражение мощных лазерных импульсов от изогнутого релятивистского зеркала. Оно представляет собой плазму, состоящую из тонких плотных электронных слоев, которые под действием высокоинтенсивных электромагнитных волн ускоряются до околосветовых скоростей.

Сначала ученые построили теоретическую модель, которая показала, что при фокусировке мощного лазера на изначально твердой оптически плоской мишени в фокусе лазера создается плотный плазменный слой. Эта плазма может зеркально отражать падающий свет. Используя разработанный исследователями метод, получивший название «динамической пти-топографии», физики смогли восстановить пространственно-временную амплитуду и фазовый профиль аттосекундных импульсов, испускаемых плазменными зеркалами как при умеренной, так и при сверхвысокой интенсивности падающих лучей.

В конечном счете, метод, предложенный авторами работы, может помочь в создании устройств, генерирующих свет высокой интенсивности при помощи плазменных зеркал. Статья опубликована в журнале Nature Physics.

Никита Шевцев

Источник: https://www.popmech.ru/science/news-724053-uchenye-sozdali-izognutoe-relyativistskoe-zerkalo-iz-plazmy/ 

Рекомендуем для Вас


© Интернет журнал "ЛАЗЕРНЫЙ МИР", 2019
Напишите нам:
laser.w@yandex.ru

Back to Top