Генерация быстрых заряженных частиц и сверхсильных магнитных полей при взаимодействии сверхкоротких интенсивных лазерных импульсов с твердотельными мишенями

Дан обзор недавних экспериментальных и теоретических исследований по генерации быстрых заряженных частиц и сверхсильных магнитных полей при взаимодействии сверхкоротких лазерных импульсов с твердотельными мишенями. Рассмотрены механизмы генерации быстрых заряженных частиц в сверхсильных световых полях лазерного излучения с интенсивностями в диапазоне $10^{17}$–$10^{21}$ Вт см$^{-2}$. Детально анализируется ускорение электронов, обусловленное их вакуумным нагревом, пондеромоторным потенциалом, резонансным поглощением, полем кильватерной волны в докритической части плазмы, циклотронным и другими механизмами. Приведены экспериментальные данные по ускорению протонов и атомарных ионов полями пространственного заряда на тонких и толстых твердотельных мишенях и их теоретическая интерпретация. Значительное внимание уделено генерации сверхсильных квазистатических магнитных полей в лазерной плазме и методам их измерения для различных лазерных импульсов как фемто-, так и пикосекундной длительности. Обсуждаются возможности возникновения магнитных плазменных конфигураций и возможностей магнитного удержания плазмы.