Генерация коротких гамма-импульсов на электронных сгустках, формируемых в интерферирующих интенсивных лазерных пучках с наклонными фронтами

Показано, что при интерференции нескольких лазерных импульсов с релятивистской интенсивностью, фазовые и амплитудные фронты которых наклонены на некоторый угол относительно их волнового вектора, формируются эффективные ловушки заряженных частиц, движущиеся со скоростью света. Такие ловушки могут захватывать и ускорять электроны, возникающие при ионизации газа низкой плотности самим лазерным излучением. Ускоренные электроны образуют в ловушках сжатый сгусток, размеры которого по всем направлениям много меньше длины волны лазерного излучения. Расчеты показывают, что при экспериментально достижимых релятивистских интенсивностях лазерного излучения энергия ускоренного электрона может составлять несколько сотен гигаэлектронвольт. При взаимодействии этих электронов с распространяющимся навстречу им лазерным импульсом в результате обратного комптоновского рассеяния излучаются гамма-кванты с большой энергией и узкой диаграммой направленности. Длительность излучаемых гамма-импульсов составляет несколько аттосекунд. Моделирование выполнено на основе решения релятивистского уравнения движения электрона с соответствующей силой Лоренца.