Формирование квазиуниполярных импульсов в неравновесных замагниченных плазменных каналах

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Анализируется возможность управления как спектральными, так и поляризационными свойствами ТГц-импульсов, распространяющихся в сильно неравновесных протяженных замагниченных плазменных каналах, образованных интенсивными УФ фемтосекундными лазерными импульсами в азоте (воздухе). Обсуждается формирование квазиуниполярных импульсов с ненулевой электрической площадью и специфическим состоянием поляризации. Анализируется трансформация таких импульсов при выходе из области статического магнитного поля.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. В. Богацкая

ФГБОУ ВО “Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова”; ФГБУ науки “Физический институт имени П. Н. Лебедева Российской академии наук”

Email: alexander.m.popov@gmail.com

физический факультет

Россия, Москва; Москва

Е. А. Волкова

ФГБОУ ВО “Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова”, Научно-исследовательский институт ядерной физики имени Д. В. Скобельцына

Email: alexander.m.popov@gmail.com
Россия, Москва

А. М. Попов

ФГБОУ ВО “Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова”; ФГБУ науки “Физический институт имени П. Н. Лебедева Российской академии наук”

Автор, ответственный за переписку.
Email: alexander.m.popov@gmail.com

физический факультет

Россия, Москва; Москва

Список литературы

  1. Tonouchi M. // Nature Photon. 2007. V. 1. P. 105.
  2. Kampfrath T., Tanaka K., Nelson K. // Nature Photon. 2013. V. 7. P. 680.
  3. Jepsen P., Cooke D., Koch M. // Laser Photon. Rev. 2011. V. 5. P. 124.
  4. Yang X., Zhao X., Yang K. et al. // Trends Biotechnol. 2016. V. 34. No. 10. P. 810.
  5. Hoshina H., Morisawa Y., Sato H. et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2011. V. 13. P. 9173.
  6. Katletz S., Pfleger M., Pühringer H. et al. // Opt. Express. 2012. V. 20. P. 23025.
  7. Розанов Н.Н. // Опт. и спектроск. 2009. Т. 107. С. 761; Rosanov N.N. // Opt. Spectrosc. 2009. V. 107. No. 5. P. 721.
  8. Arkhipov R., Arkhipov M., Pakhomov A. et al. // Laser Phys. Lett. 2022. V. 19. Art. No. 043001.
  9. Chai X., Ropagnol X., Raeis-Zadeh S.-M. et al. // Phys. Rev. Lett. 2018. V. 121. Art. No. 143901.
  10. Sychugin S., Novokovskaya A., Bakunov M. // Phys. Rev. A. 2022. V. 105. Art. No. 053528.
  11. Arkhipov R., Pakhomov A., Arkhipov M. et al. // Opt. Lett. 2019. V. 44. P. 1202.
  12. Pakhomov A., Arkhipov M., Rosanov N., Arkhipov R. // Phys. Rev. A. 2022. V. 105. Art. No. 043103.
  13. Бессонов Е.Г. // ЖЭТФ 1981. Т. 80. С. 852; Bessonov E.G. // Sov. Phys. JETP 1981. V. 80. P. 433.
  14. Pakhomov A.V., Arkhipov R.M., Arkhipov M.V. et al. // Sci. Reports. 2019. V. 9. P. 7444.
  15. Arkhipov M.V., Arkhipov R.M., Pakhomov A.V. et al. // Opt. Lett. 2017. V. 42. P. 2189.
  16. Bakunov M.I., Maslov A.V., Tsarev M.V. // Phys. Rev. A 2017. V. 95. Art. No. 063817.
  17. Bogatskaya A.V., Volkova E.A., Popov A.M. // Plasma Sources Sci. Technol. 2022. V. 31. No. 9. Art. No. 095009.
  18. Tsarev M.V., Bakunov M.I. // Opt. Express. 2019. V. 27. P. 5154.
  19. Kozlov V.V., Rosanov N.N., Angelis C.D., Wabnitz S. // Phys. Rev. A. 2011. V. 84. Art. No. 023818.
  20. Архипов Р.М., Архипов М.В., Розанов Н.Н. // Квант. электрон. 2020. Т. 50. № 9. С. 801; Arkhipov R.M., Arkhipov M.V., Rosanov N.N. // Quant. Electron. 2020. V. 50. No. 9. P. 801.
  21. Shou Y., Hu R., Gong Z., Yu J. et al. // New J. Physics. 2021. V. 23. Art. No. 053003.
  22. Архипов М.В., Архипов Р.М., Розанов Н.Н. // Опт. и спектроск. 2021. Т. 129. № 3. С. 1173; Arkhipov M.V., Arkhipov R.M., Rosanov N.N. // Opt. Spectrosc. 2021. V. 129. No. 3. P. 1193.
  23. Reimann K. // Rep. Progr. Phys. 2007. V. 70. P. 1597.
  24. Bogatskaya A.V., Volkova E.A., Popov A.M. // Photonics. 2023. V. 10. P. 113.
  25. Bogatskaya A.V., Gnezdovskaia N.E., Popov A.M. // Phys. Rev. E. 2020. V. 102. Art. No. 043202.
  26. Богацкая А.В., Попов А.М. // Письма в ЖЭТФ 2013. Т. 97. № 7. С. 388; Bogatskaya A.V., Popov A.M. // JETP Lett. 2013. V. 97. No. 7. P. 388.
  27. Bogatskaya A.V., Volkova E.A., Popov A.M. // J. Physics D. 2014. V. 47. Art. No. 185202.
  28. Bogatskaya A.V., Volkova E.A., Popov A.M. // Phys. Rev. E. 2022. V. 105. Art. No. 055203.
  29. Bogatskaya A.V., Volkova E.A., Popov A.M. // Phys. Rev. E. 2021. V. 104. Art. No. 025202.
  30. Balčiūnas T., Lorenc D., Ivanov M. et al. // Opt. Exp. 2015. V. 23. P. 15278.
  31. Seifert T., Jaiswal S., Sajadi M. et al. // Appl. Phys. Lett. 2017. V. 110. Art. No. 252402.
  32. Zhang D., Bai Y., Zeng Y. et al. // IEEE Photon. J. 2022. V. 14. No. 1. Art. No. 5910605.
  33. Архипов Р.М., Архипов М.В., Пахомов А.В. и др. // Письма в ЖЭТФ 2023. Т. 117. № 1. С. 10; Arkhipov R.M., Arkhipov M.V., Pakhomov A.V. et al. // JETP Lett. 2023. V. 117. No. 1. P. 8.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Фактор униполярности на длине пробега в плазме канала длиной 30 см в однородном магнитном поле без учета (1) и с учетом (2) изменения индукции магнитного поля на выходе из соленоида в зависимости от величины циклотронной частоты. Пиковое значение интенсивности в начальном импульсе 104 Вт/см2.

Скачать (54KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Фактор униполярности на длине пробега в плазме канала длиной 30 см в однородном магнитном поле в зависимости от пиковой интенсивности начального импульса для значений циклотронной частоты ΩB = 2 ⋅ 1012 c–1 (1) и ΩB = 5 ⋅ 1011 c–1 (2).

Скачать (58KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Зависимость энергии ТГц-импульса в относительных единицах от длины пути в плазменном канале. Граница соленоида находится в точке z = 30 см. Пиковая интенсивность в начальном импульсе составляет 104 Вт/см2. Циклотронные частоты в плазме канала (в обратных секундах) составляют: (1) 5×1011, (2) 1012, (3) 2×1012, (4) 4×1012.

Скачать (77KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Приосевые пространственные распределения электрических полей Ex, Ey (a) и зависимость Ey(Ex) (б) в ТГц-импульсе после распространения на расстояние 36 см в замагниченном плазменном канале. Торец канала находится в точке z = 30 см. Значение циклотронной частоты в канале ΩB = 4 ⋅ 1012 с–1, начальное пиковое значение интенсивности 104 Вт/см2, несущая частота начального импульса ω0 = 2 ⋅ 1012 с–1. Вектор электрического поля вращается против часовой стрелки.

Скачать (170KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024