Релятивистский кулоновский взрыв сферической микромишени

Для лазерной установки XCELS, характеризующейся рекордной мощностью лазерного излучения и генерирующей импульсы ультракороткой длительности, обсуждается перспектива получения частиц с энергиями, достигающими гигаэлектронвольт при использовании кулоновского взрыва облучаемых лазером сферических микромишеней. Дается теоретическое обоснование возможности экспериментальной реализации режима релятивистского кулоновского взрыва крупных сферических мишеней микронного и субмикронного размеров при использовании многостороннего облучения несколькими высокоинтенсивными лазерными пучками, что недоступно пока для существующих мощных лазерных систем. Предлагаемый эксперимент обосновывается результатами теоретико-аналитических исследований процесса ускорения ионов при релятивистском кулоновском взрыве микромишеней, состоящих либо из ионов одного сорта, либо из набора легких (примесных) ионов и основных тяжелых ионов. Найдены пространственно-временные и спектральные характеристики ускоряемых ионов, обладающих релятивистской энергией и квазимонохроматическим спектром. Представленное исследование позволяет предопределить характеристики ионов рекордных энергий от взрывающихся кулоновским образом сферических микромишеней и вести теоретическое сопровождение эксперимента на установке XCELS в однопучковом и многопучковом вариантах.