Черенковское излучение ультракороткого лазерного импульса, распространяющегося в сильно замагниченной плазме, при различных величинах и направлениях магнитного поля

На основе анализа дисперсионных соотношений и численного моделирования исследована генерация черенковского излучения ультракоротким лазерным импульсом, распространяющимся в замагниченной плазме поперёк внешнего магнитного поля в случае, когда циклотронная частота превышает плазменную. Показано, что из плазмы способно выйти излучение с частотой в интервале от плазменной до циклотронной частоты, угол между волновым вектора которого и направлением движения лазерного импульса составляет менее 45^°. С увеличением магнитного поля мощность излучения растёт, достигая максимума при циклотронной частоте порядка обратной длительности лазерного импульса, после чего начинает уменьшаться. С увеличением поля также наблюдается сужение диаграммы направленности вышедшего из плазмы излучения, укорочение длительности сгенерированного импульса и уширение его спектра.

На английском языке

Čerenkov radiation of an ultrashort laser pulse propagating in strongly magnetized plasma at various intensities and directions of the magnetic field

Sladkov A.D. and Korzhnimanov A.V.

We study generation of Čerenkov radiation by an ultrashort laser pulse propagating in magnetized plasma across an external magnetic field in the case, where the cyclotron frequency exceeds the plasma frequency, basing on the analysis of the dispersion relationships and numerical simulation. It is shown that the radiation with a frequency in the range from the plasma frequency to the cyclotron one, which is generated at angles of up to 45^° can escape the plasma. As the magnetic field grows, the power of the radiation increases, reaches the maximum at the cyclotron frequency being of the same order as the inverse duration of the laser pulse, and starts decreasing afterwards. As the field becomes stronger, narrowing of the radiation pattern of the radiation having escaped from the plasma, shortening of the duration of the generated pulse, and widening of the pulse spectrum are observed.

DOI: https://doi.org/10.52452/00213462_2022_65_12_978

Пример ссылки для цитирования:

Сладков А.Д., Коржиманов А.В. Черенковское излучение ультракороткого лазерного импульса, распространяющегося в сильно замагниченной плазме, при различных величинах и направлениях магнитного поля // Изв. вузов. Радиофизика. 2022. Т. 65, № 12. C. 978–987.