Simulations of plasma channel formation by knife-like nanosecond laser beam

Приводятся результаты выполненного в ИПМ им. М. В. Келдыша РАН моделирования формирования каналов в газовых мишенях с использованием наносекундного лазера в следующих режимах: вложенная энергия — сотни джоулей, лазерный импульс длительностью от 2 до 10 нс, мощность основного лазерного импульса от 1 до 10 ПВт. Такие эксперименты планируются в европейском лазерном центре ELI-Beamline. Они нацелены на развитие методов лазерного ускорения релятивистских электронов, исследованных ранее в NLBL. Магнитогидродинамические коды NPINCH и MARPLE используются для одномерного и двумерного моделирования образования плазменного канала в области вытянутого фокуса ножевого наносекундного лазерного луча при докритической плотности газа. Такой плазменный канал может быть применен для транспортировки высокомощных фемтосекундных лазерных лучей на большие расстояния. 2D-моделирование проводится для исследования процесса симметризации канала при асимметричном энерговкладе, обусловленом пространственной структурой плоского фокуса лазерного луча. Моделирование показывает, как достичь режимов формирования симметричного плазменного канала. При одномерном моделировании получены параметры плазменных каналов для различных случаев при условии симметризации каналов.