Laserem řízené zdroje elektronů a rentgenového záření v podkritickém plazmatu: teorie a simulace

Abstract

Disertační práce se zabývá vývojem zdrojů urychlených elektronů a koherentního krátkovlnného záření, převážně v rentgenové části elektromagnetického spektra, založených na interakci vysokovýkonných laserových svazků s podkritickým plazmatem. Jsou využity metody laserem buzeného brázdového pole a relativistického zrcadla, které obě významně závisí na řízené excitaci Langmuirových vln o vysokých amplitudách. Tato témata jsou studována pomocí teoretické práce a rozsáhlých numerických simulací založených na metodě particle-in-cell.

The dissertation is devoted to the sources of high-energy electron beams and coherent short-wavelength radiation, predominantly in the x-ray range of photon energies, using the interaction of high-power laser with underdense plasma. We employ the concepts of the laser-wakefield acceleration and relativistic flying mirrors, which both strongly rely on controlled generation of large-amplitude Langmuir waves. We study these topics using theoretical work and large-scale numerical simulations based on the particle-in-cell method.