Реферат: О. Б. Ширяев Институт общей физики ран, 119991, Москва, ул. Вавилова, д. 38

XXXV Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС, 11 – 15 февраля 2008 г.

ДВИЖЕНИЕ И ИЗЛУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОНА В ПОЛЕ КОРОТКОГО ЛАЗЕРНОГО ИМПУЛЬСА РЕЛЯТИВИСТСКОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ
А.Л. Галкин, В.В. Коробкин, М.Ю. Романовский, О.Б. Ширяев

Институт общей физики РАН, 119991, Москва, ул. Вавилова, д. 38

Проанализировано движение электрона в поле лазерного излучения релятивистской интенсивности с произвольной поляризацией и рассмотрена генерация электроном электромагнитных импульсов. Движение электрона моделируется путем решения релятивистского уравнения Ньютона с силой Лоренца. Для поля лазерного импульса используются приближенные выражения, описывающие распространение Гауссовского пучка с каустикой, при чем также учитывается продольная составляющая электромагнитного поля. Электромагнитное излучение электрона анализировалось с использованием запаздывающих потенциалов Лиенара-Вихерта.

В данном докладе приводятся результаты, полученные для импульса с линейной поляризацией и интенсивностью , где – релятивистская интенсивность.

Траектория движения электрона состоит из 6 участков, каждый из них представляет собой почти прямолинейный отрезок. На всей траектории, за исключением точек излома (поворота), скорость электрона близка к .

Излучение электрона представляет собой очень короткие импульсы с длительностями в субаттосекундном диапазоне, что на несколько порядков меньше периода светового колебания исходного лазерного поля. Это укорочение в рассматриваемом релятивистском случае объясняется тем, что электрон движется по почти прямолинейным участкам траектории со скоростью, близкой к скорости света. В результате вклады от поля, генерируемого электроном в разные моменты его движения, приходят в точку наблюдения практически одновременно.

Форма и интенсивность импульсов сильно зависят от угла наблюдения . Электрон излучает 6 импульсов, каждый из которых определяется движением по соответствующему почти прямолинейному участку траектории. Излучение с двух первых и двух последних участков намного слабее излучения с двух центральных участков и направлено под большими углами по отношению к оси. Наибольший интерес представляет генерация коротких импульсов с двух центральных участков. Обозначим через угол между траекторией и осью в их точке пересечения. Направление излучения в каждом импульсе локализовано в малом угле вблизи и . Форма каждого из импульсов сильно меняется при небольших отклонениях угла наблюдения от , что связано с отклонением траектории от прямолинейной. При интенсивность излучения мала. При интенсивность резко возрастает. При дальнейшем увеличении амплитуда излучаемого электроном поля снова уменьшается.