Генерация узкополосных терагерцовых импульсов рекордной энергии в плазме со встречными электронными пучками

Для решения известной проблемы “ТГц провала”, связанной с отсутствием мощных источников электромагнитного излучения в терагерцовом диапазоне частот, в последнее время было предложено большое количество разнообразных схем, использующих либо короткие лазерные импульсы, либо пучки электронов высокой энергии. Сегодня различные фундаментальные исследования, связанные с управлением динамикой и структурой материи, требуют генерации узкополосных ТГц импульсов с амплитудой электрического поля >1 МВ/см и полной энергией >1 мДж, что существенно превышает возможности существующих установок. В данном проекте мы предлагаем новую схему генерации мощных ТГц импульсов наносекундной длительности, который базируется на том же механизме генерации излучения, но в котором время жизни потенциальных плазменных колебаний, участвующих в генерации ЭМ волн, существенно увеличивается за счёт их непрерывной накачки встречными электронными пучками. Запланированное в рамках проекта численное моделирование методом должно показать, что переход к волнам, непрерывно накачиваемым за счёт пучковой неустойчивости, позволяет не только увеличить время излучения, но и поднять эффективность его генерации.