350 руб
Журнал «Электромагнитные волны и электронные системы» №7 за 2012 г.
Статья в номере:
Моделирование эффектов радиационного трения в динамике релятивистской лазерной плазмы
Ключевые слова: сверхмощное электромагнитное поле бесстолкновительная плазма релятивистская инженерия радиационное трение релятивистская лазерная плазма лазерное ускорение ионов
Авторы:
В.К. Крамаренко - студент, Московский физико-технический институт, Институт вычислительной математики РАН А.В. Панченко - аспирант, науч. сотрудник, Лаборатория физики нелинейных процессов, Московский физико-технический институт. E-mail: a.v.panchenko@gmail.com А.П. Михайлов - студент, Московский физико-технический институт, Физический институт РАН Н.С. Князев - науч. сотрудник, Московский физико-технический институт А.В. Переверзева - науч. сотрудник, соискатель научной степени, Московский физико-технический институт, Лаборатория физики нелинейных процессов. E-mail: ann@dgap.mipt.ru С.Н. Горбач - студент, Московский физико-технический институт Л.А. Макаревич - студент, Московский физико-технический институт К.Ю. Талецкий - студент, Московский физико-технический институт Ф.Ф. Каменец - д. ф.-м. н., профессор, зав. лабораторией, Московский физико-технический институт. E-mail: F.F.Kamenets@gmail.com Т.Ж. Есиркепов - к. ф.-м. н., науч. сотрудник, Japan Atomic Energy Agency, Московский физико-технический институт С.В. Буланов - д. ф.-м. н., профессор, Japan Atomic Energy Agency, Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН
Аннотация:
Реализован численный метод учета радиационного трения при моделировании взаимодействия релятивистки сильного излучения с веществом; проанализирован процесс ускорения ионов и электронов, устанавливается соответствие с известными результатами; приведены результаты исследований массово-ограниченных мишеней.
Страницы: 16-24
Список источников
  1. Jackson J. D. Classical Electrodynamics. New York: John Willey and Sons, 1999.
  2. Ландау. Л. Д., Лифшиц Е. М.Теория поля. М.: ФИЗМАТЛИТ. 2003.
  3. Barut A. O. Electrodynamics and classical theory of fields and particles. New York: Dover, 1980.
  4. Ginzburg V. L. Applications of Electrodynamics in Theoretical Physics and Astrophysics. New York: Gordon and Breach, 1989.
  5. Iwanenko D. and Pomeranchuk I.On the maximal energy attainable in betatron // Phys. Rev. 1944. V. 65. P. 343 - 353.
  6. Bruck H. Circular particle accelerators. Los Alamos: Los Alamos Lab, 1974.
  7. Berezinskii V. S., Bulanov S. V., Dogiel V. A., Ginzburg V. L. and Ptuskin V. S.Astrophysics of Cosmic Rays. - Amsterdam: Elsevier, 1990.
  8. Bulanov S. V., Esirkepov T. Zh., Habs D., Pegoraro F., Tajima T.Relativistic Laser-Matter Interaction and Relativistic Laboratory Astrophysics // Eur. Phys. J. D. 2009. V. 55. P.483-486.
  9. Min Chen Radiation reaction effects on ion acceleration in laser foil interaction// Plasma Phys. Control. Fusion. 2011. V.53. P. 104 - 120.
  10. Бэдсел Ч., Ленгдон А. Физика Плазмы и численное моделирование: пер. с англ. М.: Энегроатомиздат. 1989.
  11. Хокни Р., Иствуд Дж. Численное моделирование методом частиц: пер с англ. М.:Мир. 1987.
  12. Birdsall C. K. Particle-in-Cell Charged-Particle Simulations Plus Monte Carlo Collisions With Neutral Atoms // PIC-MCC, IEEE Trans. Plas. 1991. V. 19. P. 65-85.
  13. Hazeltine R. D. and Mahajan S. M. Radiation reaction in fusion plasmas // Phys Rev E Stat Nonlin Soft Matter Phys. Oct. 2004. V. 70. P. 407-419.
  14. Bulanov S. V., Esirkepov T. Zh., Kando M., Koga J. K., Bulanov S. S.Lorentz-Abraham-Dirac vs Landau-Lifshitz radiation friction force in the ultrarelativistic electron interaction with electromagnetic wave (exact solutions) // Phys. Rev. E. 2011. V. 84.Р. 605-610.
  15. Tamburini M. Radiation reaction effects on radiation pressure acceleration// New J. Phys. 2010. V.12. P. 123 - 132.
  16. Tamburini M., Pegoraro F., Di Piazza A., Keitel C. H., Liseykina T. V., Macchi A. Radiation reaction effects on electron nonlinear dynamics and ion acceleration in laser-solid interaction // Nuc. Inst. Meth. Phys. Res. A. 2010. V. 5. P. 456-465.
  17. Campos M. Pinto and Mehrenberger M. Convergence of an adaptive semi-Lagrangian scheme for the Vlasov-Poisson system. Numerische Mathematik108. 2008. Р. 407-444.
  18. Banks J. W., Hittinger J. A. F. A New Class of Nonlinear Finite-Volume Methods for Vlasov Simulation // IEEE Trans. Plas. 2010. V. 38. P. 2198 - 2207.
  19. Cangellaris A. C.Numerical stability and numerical dispersion of a compact 2-D/FDTD method used for the dispersion analysis of waveguides // IEEE Microwave and Guided Wave Letters. 1993. V. 3. P.105-120.
  20. Esirkepov T. Zh. Exact charge conservation scheme for Particle-in-Cell simulation with an arbitrary form-factor // Computer Physics Communications. 2001. V. 135. № 2. P. 144-153.
  21. Particle In Cell Method A brief description of the PIC Method. Giovanni Lapenta Centrum voor Plasma AstrofysicaKatholieke Universiteit Leuven. 2009.
  22. Власов А. А. О вибрационных свойствах электронного газа // ЖЭТФ. 1938.Т.3.С. 291?300.
  23. Bunemann O. Time reversible difference procedures // J. Comp. Phys. 1967. V. 1. P. 517-535.
  24. Boris J. P. Relativistic plasma simulation - optimization of a hybrid code //Proc. 4th Conf. on Num. Sim. of Plasmas, Office of Naval Research. 1970. Arlington. Va. P. 3-67.
  25. Yee K. S. Numerical Solution of Initial Boundary Value Problems Involving Maxwell's Equations in Isotropic Media // IEEE Trans. Antennas Prop. 1966. V. 14. P. 302-313.
  26. Juntunen J. S., Tsiboukis T. D. Reduction of numerical dispersion in FDTD method through artificial anisotropy // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 2000. V. 48. P. 582 - 588.
  27. Брантов А. В., Быченков В. Ю. Физика плазмы. М.: ФИЗМАТЛИТ. 2010.
  28. Bulanov S. V., Echkina E. Yu., Esirkepov T. Zh., Inovenkov I. N., Kando M., Pegoraro F. and Korn G. Unlimited ion acceleration by Radiation Pressure // Phys. Rev. Lett. 2010. V. 104. P. 135-140.