ИСТИНА

Целью диссертационной работы является поиск условий эффективного взаимодействия релятивистских фемтосекундных лазерных импульсов тераваттной мощности с атомарными и молекулярными кластерами в интересах генерации жестких рентгеновских фотонов и высокоэнергетических электронов и нейтронов. Впервые исследовано влияние сверхкритических начальных условий на формирование кластерных струй атомных (Ar, Kr) и молекулярных (CO2) газов. Установлено, что в области близкой к критическому переходу CO2 (область Видома) формируются кластеры со стабильным средним диаметром ~100 нм, при варьировании начальных условий меняется только их концентрация. Максимум концентрации кластеров получен в условиях близких к максимуму флуктуаций плотности. Переход из газовой фазы к сверхкритическим условиям вдали от критической точки не меняет динамику кластеризации для Ar и Kr. Продемонстрирована возможность получения пучков ускоренных до МэВ-ного уровня энергии электронов с расходимостью 130±50 мрад в струе крупных ≈70 нм кластеров Kr при воздействии субтераваттного фемтосекундного лазерного излучения релятивисткой интенсивности I ≈ 6x10^18 Вт/см2. Обнаружено двукратное увеличение энергии электронов ускоренных в плотной плазме при введении положительного чирпирования релятивистских субтераваттных Ti:Sa лазерных импульсов с циркулярной поляризацией, воздействующих на струю кластеров криптона. Впервые зарегистрирован рентгеновский спектр наноплазмы в диапазоне энергий 5 - 100 кэВ, полученный при импульсно-периодическом воздействии излучения субтераваттной фемтосекундной Ti:Sa лазерной системы с релятивисткой интенсивностью I ≈ 3x10^18 Вт/см2 на струю крупных ≈80 нм кластеров Kr, полученных из сверхкритических начальных условий. Созданный импульсный источник жесткого рентгеновского излучения обладает интегральной эффективностью конверсии лазерной энергии в рентгеновские кванты ≈10^-5 (400 нДж). Предложен подход к получению дейтерийсодержащих мишеней для фемтосекундной лазерно-плазменной генерации нейтронов (2.45 МэВ), который основан на получении агрегатов, образующихся при быстром расширении в вакуум сверхкритических смесей. Продемонстрирована генерация нейтронов в DD-реакции с пиковым выходом 3x10^3 нейтрон/импульс/4pi и эффективностью ≈6x104 нейтрон/Дж при воздействии релятивистских (I ≈ 3x10^18 Вт/см2) фемтосекундных лазерных импульсов на субмикронные агрегаты, созданными из однофазной сверхкритической смеси СО2+CD3OD (3:1).