Studies of non-linear processes participating in laser-generation of ions with extremely high characteristics
Project goals
Performed experiments proved that nonlinear processes, including self-focusing of the laser beam, accompanying intense-laser interactions with pre-formed plasma, are significant additional, or even leading, mechanisms at a production of ions with extremely high characteristics. The proposed program is directed to the experimental investigation of the ion characteristics obtained with 1kJ/400ps iodine laser system PALS in Prague (maybe also with its upgraded fs version), but also with 1J/1ps Nd:glass laser in Warsaw, which differ significantly in the pulse length. Duration of laser interactions with self-created plasma is also different. Analysis of results would serve to distinguish mechanisms responsible for generation and acceleration of highly charged ions (above 50+) with extremely high kinetic energy (~100 MeV), not yet unambiguously determined. Conclusions should be utilised for further optimisation of laser ion sources for various scientific, as well as technological purposes.
Keywords
laser-plasmanon-linear processesself-focusing of laser beamgeneration of highly charged ionsions with MeV energy
Public support
Provider
Academy of Sciences of the Czech Republic
Programme
Grants of distinctly investigative character focused on the sphere of research pursued at present particularly in the Academy of Sciences of the Czech Republic
Call for proposals
Výzkumné granty 7 (SAV02007-A)
Main participants
—
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
IAA100100715
Alternative language
Project name in Czech
Studium nelineárních procesů podílejících se na laserové generaci iontů s extrémně vysokými charakteristikami
Annotation in Czech
Provedené experimenty prokázaly, že nelineární procesy, včetně samofokusace laserového paprsku, doprovázející interakce intensivního laseru s plasmatem, jsou doplňkovým, nebo dokonce hlavním mechanismem při produkci iontů s extrémně vysokými charakteristikami. Navrhovaný program je orientován na experimentální studium iontových charakteristik při použití 1kJ/400ps jodového laserového systému PALS v Praze (eventuelně s jeho novou fs verzí), ale také s 1J/1ps neodymovým laserem ve Varšavě, které se významně liší délkou pulzu. Liší se také délkou trvání interakce s plazmatem, které vytvářejí. Analyzované výsledky budou sloužit k rozlišení mechanizmů, dosud jednoznačně neurčených, podílejících se na generaci a urychlování vysoce nabitých iontů (nad 50+) sextrémně vysokou kinetickou energií (~100 MeV). Závěry budou využity pro další optimalizaci laserových iontových zdrojů pro různé vědecké, ale také technologické aplikace.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
BL - Plasma physics and discharge through gases
CEP - secondary branch
BH - Optics, masers and lasers
CEP - another secondary branch
—
10305 - Fluids and plasma physics (including surface physics)
10306 - Optics (including laser optics and quantum optics)
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
Connection of the generation of super-fast (>100 MeV) and highly charged (58+) heavy ions with non-linear processes (self-focusing) was experimentally proved. These appear at laser interactions with plasma above threshold intensities (>1x10e14 W/cm2).
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2007
Realization period - end
Dec 31, 2009
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 28, 2009
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP10-AV0-IA-U/01:1
Data delivery date
Jun 8, 2010
Finance
Total approved costs
3,616 thou. CZK
Public financial support
3,616 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
3 616 CZK thou.
Public support
3 616 CZK thou.
100%
Provider
Academy of Sciences of the Czech Republic
CEP
BL - Plasma physics and discharge through gases
Solution period
01. 01. 2007 - 31. 12. 2009