Cílem přednášky je seznámit studenty s fyzikálními principy interakce intenzivních laserových svazků s hmotou s důrazem na generaci sekundárních zdrojů záření a urychlených částic a vybrané aplikace těchto zdrojů. Po zavedení základních pojmů a popisu elementární interakce vázaného elektronu s nízkofrekvenčním polem jsou probírány mechanizmy generace vysokých harmonických frekvencí a jednotlivých attosekundových pulzů, plazmové rentgenové lasery a záření horkého plazmatu. Další část přednášek pojednává o metodách generace tvrdého rentgenového záření pomocí relativistických elektronových svazků, principech laserového urychlování elektronů a iontů a vybraných mezioborových aplikacích výše zmíněných zdrojů záření a částic.
Laserové plazma jako zdroj záření a částic
Osnova přednášek:
- Způsoby generace a matematický popis intenzivních laserových polí.
- Interakce atomu s nízkofrekvenčním elektromagnetickým polem
- Specifika laserového plazmatu
- Generace vysokých harmonických frekvencí
- Generace jednotlivých attosekundových impulzů
- Plazmové rentgenové lasery
- Záření vysokoteplotního plazmatu
- Urychlení elektronů na laserem generované plazmové vlně
- Synchrotronní záření
- Laserem indukované oscilace relativistických elektronových svazků
- Metody laserového urychlování iontů
- Mezioborové aplikace intenzivních laserů a sekundárních zdrojů záření a částic
Doporučená literatura:
- P. Gibbon: Short Pulse Laser Interactions With Matter: An Introduction, Imperial College Press 2005.
- Z. Chang: Fundamentals of Attosecond Optics, CRC Press 2011.
- F. Krausz and M. Ivanov, Attosecond physics, Reviews of Modern Physics 81, 2009.
- D. Attwood: Soft X-Rays and Extreme Ultraviolet Radiation: Principles and Applications, Cambridge University Press, Cambridge 1999.
- P. Jaeglé: Coherent Sources of XUV Radiation: Soft X-Ray Lasers and High-Order Harmonic Generation, Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg-New York 2006.
- I. H. Hutchinson: Principles of Plasma Diagnostics. Cambridge University Press 2002.
- E. Esarey, C. B. Schroeder, and W. P. Leemans, Physics of laser-driven plasma-based electron accelerators, Rev. Mod. Phys. 81, p. 1229 (2009).
- E. L. Saldin, E. A. Schneidmiller, M. V. Yurkov: The Physics of Free Electron Lasers, Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg-New York 2000.
- S. Corde et al., Femtosecond X-rays from Laser-Plasma Accelerators, Rev. Mod. Phys. 85, p. 1 (2013).
- H. Daido, M. Nishiuchi, and A. Pirozhkov, Review of laser-driven ion sources and their applications, Rep. Prog. Phys. 75, 056401 (2012).
