Выпуски

 / 

2024

 / 

Май

  

Обзоры актуальных проблем


Релятивистски-нелинейное резонансное поглощение и генерация гармоник электромагнитного излучения в неоднородной плазме

  а, б,   б, в, §  а, б
а Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Ленинский проспект 53, Москва, 119991, Российская Федерация
б Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова, Сущевская ул. 22, Москва, 119017, Российская Федерация
в Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН, Миусская пл. 4, Москва, 125047, Российская Федерация

Со времени появления пионерских работ В.Л. Гинзбурга и Н.Г. Денисова, открывших явление линейного поглощения электромагнитного излучения в неоднородной плазме за счёт сильного плазменного резонанса в окрестности критической плотности, теория этого явления не получала последовательного развития применительно к практически интересным сегодня сильным электромагнитным полям, прежде всего — лазерным. Обзор посвящён систематическому изложению результатов аналитической релятивистски- нелинейной теории резонансного поглощения и генерации гармоник лазерного излучения в неоднородной плазме в условиях существенного проявления электронной нелинейности плазмы вплоть до значений интенсивности лазерного света, при которых движение электронов в окрестности критической плотности оказывается релятивистским. С использованием методов современной теории групп преобразований в обзоре описываются: структура нелинейного электромагнитного поля в плазменном резонансе, нелинейные эффекты подавления коэффициента резонансного поглощения и сдвиг по углу резонансной кривой поглощения с ростом лазерной интенсивности, формирование достаточно плавных, спадающих по степеннóму закону, спектров гармоник лазерного света, излучаемых плазмой вблизи порога опрокидывания нелинейного плазменного поля, а также основные свойства генерируемого в окрестности критической плотности электростатического поля.

Текст pdf (1,2 Мб)
Ключевые слова: лазерная плазма, резонансное поглощение, генерация гармоник, нелинейные плазменные колебания, релятивистские эффекты, гидродинамика плазмы, ренормгрупповые симметрии
PACS: 42.65.Ky, 52.25.Os, 52.30.−q, 52.35.−g, 52.35.Fp, 52.35.Hr, 52.38.−r, 52.40.Db, 52.50.Jm, 52.57.−z (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2023.06.039410
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2024/5/a/
Цитата: Метельский И И, Ковалев В Ф, Быченков В Ю "Релятивистски-нелинейное резонансное поглощение и генерация гармоник электромагнитного излучения в неоднородной плазме" УФН 194 457–494 (2024)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 3 мая 2023, доработана: 14 июня 2023, 18 июня 2023

English citation: Metelskii I I, Kovalev V F, Bychenkov V Yu “Relativistic-nonlinear resonant absorption and generation of harmonics of electromagnetic radiation in an inhomogeneous plasmaPhys. Usp. 67 (5) (2024); DOI: 10.3367/UFNe.2023.06.039410

Список литературы (188) Похожие статьи (20) ↓

  1. С.В. Буланов, Т.Ж. Есиркепов и др. «Релятивистские зеркала в плазме — новые результаты и перспективы» 183 449–486 (2013)
  2. А.В. Коржиманов, А.А. Гоносков и др. «Горизонты петаваттных лазерных комплексов» 181 9–32 (2011)
  3. В.В. Стрелков, В.Т. Платоненко и др. «Аттосекундные электромагнитные импульсы: генерация, измерение и применение. Генерация высоких гармоник интенсивного лазерного излучения для получения аттосекундных импульсов» 186 449–470 (2016)
  4. Р.А. Ганеев «Современные тенденции в области генерации высших гармоник при лазерной абляции различных поверхностей» 183 815–847 (2013)
  5. И.Н. Косарев «Кинетическая теория плазмы и газа. Взаимодействие мощных лазерных импульсов с плазмой» 176 1267–1281 (2006)
  6. В.Е. Голант, А.Д. Пилия «Линейная трансформация и поглощение волн в плазме» 104 413–457 (1971)
  7. В.Н. Цытович «Нелинейные эффекты в плазме» 90 435–489 (1966)
  8. А.Г. Ситенко, Ю.А. Кирочкин «Рассеяние и трансформация волн в магнитоактивной плазме» 89 227–258 (1966)
  9. С.В. Чекалин, В.П. Кандидов «От самофокусировки световых пучков — к филаментации лазерных импульсов» 183 133–152 (2013)
  10. С.В. Попруженко, А.М. Федотов «Динамика и излучение заряженных частиц в лазерных полях экстремальной интенсивности» 193 491–527 (2023)
  11. И.М. Бетеров, А.В. Елецкий, Б.М. Смирнов «Плазма резонансного излучения (фоторезонансная плазма)» 155 265–298 (1988)
  12. М.Ю. Рябикин, М.Ю. Емелин, В.В. Стрелков «Аттосекундные электромагнитные импульсы: генерация, измерение и применение. Аттосекундная метрология и спектроскопия» 193 382–405 (2023)
  13. Ф.В. Бункин, А.Е. Казаков, М.В. Федоров «Взаимодействие интенсивного оптического излучения со свободными электронами (нерелятивистский случай)» 107 559–593 (1972)
  14. С.В. Буланов, Я.Я. Вилкенс и др. «Лазерное ускорение ионов для адронной терапии» 184 1265–1298 (2014)
  15. А.В. Гуревич «Нелинейные явления в ионосфере» 177 1145–1177 (2007)
  16. А.А. Рухадзе, В.П. Силин «Линейные электромагнитные явления в плазме» 76 79–108 (1962)
  17. А.М. Желтиков «Сверхкороткие световые импульсы в полых волноводах» 172 743–776 (2002)
  18. В.П. Силин «Поглощение излучения турбулентной лазерной плазмой» 145 225–253 (1985)
  19. В.А. Ванке, В.М. Лопухин, В.Л. Саввин «Сверхмалошумящие усилители циклотюнных волн» 99 545–569 (1969)
  20. Н.С. Ерохин, С.С. Моисеев «Вопросы теории линейной и нелинейной трансформации волн в неоднородных средах» 109 225–258 (1973)

Список формируется автоматически.

© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение