Резонансное рассеяние ультракоротких рентгеновских импульсов на связанных электронах в плотной плазме
Автор: Астапенко В. А., Храмов Е. С.
Журнал: Труды Московского физико-технического института @trudy-mipt
Рубрика: Физика
Статья в выпуске: 4 (52) т.13, 2021 года.
Бесплатный доступ
На примере водородоподобных ионов Si13+ рассмотрен процесс резонансного рассеяния ультракоротких импульсов лазера на свободных электронах (ЛСЭ) на связанных электронах плотной плазмы в терминах полной вероятности за всё время действия импульса. Показаны особенности изменения спектра сечения рассеяния с увеличением плотности плазмы и, как следствие, зависимости полной вероятности от несущей частоты импульсов. Также рассмотрена полная вероятность рассеяния как функция длительности спайков ЛСЭ. Показано, что данная зависимость может быть немонотонна при малых длительностях импульса, выделены основные тренды и проанализирована динамика экстремумов.
Ультракороткие лазерные импульсы, плотная плазма, лазер на свободных электронах, связанные электроны, резонансное рассеяние
Короткий адрес: https://sciup.org/142231501
IDR: 142231501 | УДК: 535.36 | DOI: 10.53815/20726759_2021_13_4_76
Resonance scattering of ultrashort X-ray pulses in a dense coupled plasma
In terms of the full probability during the entire time of pulse action, we consider the resonance scattering of ultrashort x-ray free electron laser pulses (XFEL) on bound electrons of Si13+ ions in a dense plasma. The particularities of scattering cross-section spectrum change with plasma density increase are highlighted. We study how these particularities impact the full probability dependence on the XFEL carrier frequency. Moreover, we consider the full probability as a function of XFEL spikes duration and demonstrate that this dependence could be nonmonotonic with small spikes durations. The main trends of this dependence are established, and the dynamics of nonlinear areas are assessed.
Список литературы Резонансное рассеяние ультракоротких рентгеновских импульсов на связанных электронах в плотной плазме
- Chen F.F. Plasma Physics and Controlled Fusion. New York and London: Plenum Press, 1984. 421 p.
- Kraeft W.D., Kremp D., Ebeling W., Röpke G. Quantum Statistics of Charged Particle Systems. Berlin : Akademie-Verlag, 1986. 298 p.
- Ichmaru S. Statistical Plasmas Physics: Condensed Plasmas. Oxford : Westview Press, 2004. 304 p.
- Lindroth E., Calegari F., Young L., Harmand M., Dudovich N., Berrah N., Smirnova O. Challenges and opportunities in attosecond and XFEL science // Nature Reviews Physics. 2019. V. 1, N 2. P. 107-111.
- Deschaud В., Peyrusse О., Rosmej F.B. Simulation of XFEL induced fluorescence spectra of hollow ions and studies of dense plasma effects // Physics of Plasmas. 2020. V. 27, N 6. P. 063303.
- Rosmej F.B., Astapenko V.A., Lisitsa V.S. Plasma Atomic Physics. Cham : Springer International Publishing, 2021. 648 p.
- Астапенко В.А Взаимодействие излучения с атомами и наночастицами. Долгопрудный : Издательский дом «Интеллект», 2010. 496 с.
- Берестецкий В.В., Лифшиц Е.М., Питаевский Л.П. Теоретическая физика. Издание 4-е, исправленное. Москва : Физматлит, 2002. Т. IV. Квантовая электродинамика. 720 с.
- Zeng L., Li Y., Yuan J. Effects of plasma screening on radiative transition and photoionization of Si10+-Si13+ in a dense plasma environment // Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer. 2021. V. 272. P. 107777.
- Astapenko V.A. Scattering of an ultrashort electromagnetic radiation pulse by an atom in a broad spectral range // Journal of Experimental and Theoretical Physics. 2011. V. 112, N 2. P. 193-198.
- Rosmej F.B., Astapenko V.A., Khramov E.S. XFEL and HHG interaction with matter: Effects of ultrashort pulses and random spikes // Matter and Radiation at Extremes. 2021. V. 6, N 3. P. 034001.
