В ФИАНе в лабораторных условиях получена рекордная энергия электронов
21.02.2011
Исследования, проводимые в ФИАН группой под руководством главного научного сотрудника Отдела лазерного термоядерного синтеза, доктора физико-математических наук Валерия Быченкова, связаны с созданием лазерных источников высокоэнергетических электронов и ионов. Эксперименты, проведенные в результате сотрудничества его группы, Российского федерального ядерного центра - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики и университета штата Мичиган (США), показали, что при облучении газовой струи мощным лазерным импульсом ускорение электронов до ультрарелятивистских энергий происходит за счет так называемого механизма ионизационного захвата. Использование именно этого принципа позволило добиться рекордного уровня энергий - 1,5 ГэВ, при длине ускорения чуть больше сантиметра. Для сравнения: для того, чтобы получить такую энергию, обычный линейный ускоритель должен иметь длину более 100 метров.
Одна из интересных идей, родившихся в процессе исследований, связана с использованием мощных фемтосекундных лазеров для моделирования некоторых астрофизических явлений в лабораторных условиях. С помощью этих устройств можно моделировать развитие космических гамма-всплесков - самых ярких электромагнитных явлений, происходящих во Вселенной.
Современные мощные фемтосекундные лазерные установки настолько компактны, что могут быть смонтированы на лабораторном, так называемом оптическом, столе. Подобные системы, получившие название "настольных лазеров" (tabletop lasers), обещают открыть для человечества сферы, считавшиеся ранее недоступными в масштабах лабораторных исследований.