Об излучательных потерях при движении электрона в поле интенсивного лазерного излучения

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Рассмотрено движение релятивистского электрона в поле интенсивного лазерного импульса произвольной формы. Предполагается, что размер импульса имеет порядок размера гауссова лазерного луча в фокальной плоскости. Предполагается, что импульс распространяется вдоль внешнего постоянного магнитного поля. В параксиальном приближении учитываются поправки первого порядка к векторам поля излучения, а также сила трения излучения. Усредненные релятивистские уравнения движения электрона получены с помощью усреднения по быстрым колебаниям лазерного излучения. Показано, что с учетом поправок первого порядка к векторам поля возникает усредненная сила. Эта сила определяется импульсным характером излучения и пропорциональна интенсивности, а не градиенту интенсивности. Показано, что потери излучения в поперечной плоскости малозначимы, но могут существенно влиять на продольное движение электрона.

Об авторах

Екатерина Валерьевна Доброва

Российский университет дружбы народов

Автор, ответственный за переписку.
Email: dobrova03@icloud.com

student of Institute of Physical Research and Technology

6, Miklukho-Maklaya St., Moscow, 117198, Russian Federation

Владимир Петрович Милантьев

Российский университет дружбы народов

Email: vmilant@mail.ru

Professor, Doctor of Physical and Mathematical Sciences, professor of Institute of Physical Research and Technology

6, Miklukho-Maklaya St., Moscow, 117198, Russian Federation

Список литературы

  1. L. D. Landau, E. M. Lifshitz, Field theory [Teoriya polya], Nauka, Moscow, 1988, in Russian.
  2. J. D. Jackson, Classical electrodynamics, J. Wiley, NY-L., 1962.
  3. V. L. Ginzburg, Theoretical physics and astrophysics [Teoreticheskaya fizika i astrofizika], Nauka, Moscow, 1975, in Russian.
  4. N. P. Klepikov, Radiation damping forces and radiation from charged particles, Soviet Physics Uspekhi 28 (1985) 506-520. doi: 10.1070/PU1985v028n06ABEH005205.
  5. V. S. Krivitskii, V. N. Tsytovich, Average radiation-reaction force in quantum electrodynamics, Soviet Physics Uspekhi 234 (1991) 250-258. doi: 10.1070/PU1991v034n03ABEH002352.
  6. G. F. Efremov, Radiative damping of a relativistic electron in classical electrodynamics, Journal of Experimental and Theoretical Physics 89 (1998) 899-904. doi: 10.1134/1.558738.
  7. I. V. Sokolov, Renormalization of the Lorentz-Abraham-Dirac equation for radiation reaction force in classical electrodynamics, Journal of Experimental and Theoretical Physics 109 (2009) 207-212. doi: 10.1134/S1063776109080044.
  8. A. L. Galkin, Dynamics of an electron in a relativistically intense laser field including radiation reaction, Journal of Experimental and Theoretical Physics 115 (2012) 201-207. doi: 10.1134/S1063776112070072.
  9. A. V. Bashinov, A. A. Gonoskov, A. V. Kim, M. Marklund, G. Mourou, M. Sergeev, Electron acceleration and emission in a field of a plane and converging dipole wave of relativistic amplitudes with the radiation reaction force taken into account, Quantum Electronics 43 (2013) 291-299. doi: 10.1070/QE2013v043n04ABEH015101.
  10. K. Seto, H. Nagamoto, J. Koga, K. Mima, Equations of motion with radiation reaction in ultrarelativistic laser-electron interactions, Physics of Plasmas 18 (2011) 123404. doi: 10.1063/1.3663843.
  11. L. W. Davis, Theory of electromagnetic beams, Physical Review A 19 (1979) 1177-1179. doi: 10.1103/PhysRevA.19.1177.
  12. D. Bauer, P. Mulser, W. Steeb, Relativistic ponderomotive force, uphill acceleration and transition to chaos, Physical Review Letters 75 (1995) 4622-4625. doi: 10.1103/PhysRevLett.75.4622.
  13. B. Quesnel, P. Mora, Theory and simulation of the interaction of ultraintense laser pulses with electrons in vacuum, Physical Review E 58 (1998) 3719-3732. doi: 10.1103/PhysRevE.58.3719.
  14. A. M. Goncharenko, Gaussian light beams [Gaussovy puchki sveta], Nauka i tekhnika, Minsk, 1997, in Russian.
  15. D. R. Bituk, M. V. Fedorov, Relativistic ponderomotive forces, Journal of Experimental and Theoretical Physics 89 (1999) 640-646.
  16. N. B. Narozhny, M. S. Fofanov, Scattering of relativistic electrons by a focused laser pulse, Journal of Experimental and Theoretical Physics 90 (2000) 753-768. doi: 10.1134/1.559160.
  17. V. P. Milant’ev, S. P. Karnilovich, Y. N. Shaar, Description of high-power laser radiation in the paraxial approximation, Quantum Electronics 45 (2015) 1063-1068. doi: 10.1070/QE2015v045n11ABEH015800.
  18. S. G. Bochkarev, V. Y. Bychenkov, Acceleration of electrons by tightly focused femtosecond laser pulses, Quantum Electronics 37 (2007) 273-284. doi: 10.1070/QE2007v037n03ABEH013462.
  19. N. N. Bogoljubov, Y. A. Mitropolskij, Asymptotic methods in the theory of nonlinear oscillations [Asimptoticheskiye metody v teorii nelineynykh kolebaniy], Nauka, Moscow, 1974, in Russian.
  20. V. P. Milant’ev, A. J. Castillo, On the theory of the relativistic motion of a charged particle in the field of intense electromagnetic radiation, Journal of Experimental and Theoretical Physics 116 (2013) 558-566. doi: 10.1134/S1063776113040067.
  21. A. J. Castillo, V. P. Milant’ev, Relativistic ponderomotive forces in the field of intense laser radiation, Technical Physics 59 (2014) 1261-1266. doi: 10.1134/S1063784214090138.

© Доброва Е.В., Милантьев В.П., 2019

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах