Fyzika laserových zdrojů krátkovlnného záření

Garant předmětu:

Jaroslav Nejdl

Přednášející:

Jaroslav Nejdl

Cvičící:

Jaroslav Nejdl

Předmět zajišťuje:

katedra fyzikální elektroniky

Anotace:

Cílem přednášky je prohloubit znalosti fyzikálních principů interakce intenzivních laserových svazků s hmotou s důrazem na generaci sekundárních zdrojů krátkovlnného záření 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 impulzů, plazmové rentgenové lasery a metody generace rentgenového záření z horkého plazmatu. Další část přednášek pojednává o metodách generace tvrdého rentgenového záření pomocí relativistických elektronových svazků a vybraných mezioborových aplikacích výše zmíněných zdrojů záření.

Požadavky:

Úroveň přednášky předpokládá absolvování základního vysokoškolského kurzu matematiky a fyziky a alespoň základy fyziky plazmatu a rentgenové fotoniky.

Osnova přednášek:

1. Způsoby generace a matematický popis intenzivních laserových polí.

2. Interakce atomu s nízkofrekvenčním elektromagnetickým polem

3. Specifika laserového plazmatu

4. Generace vysokých harmonických frekvencí a jednotlivých attosekundových impulzů

5. Záření vysokoteplotního plazmatu

6. Plazmové rentgenové lasery

7. Urychlení elektronů na laserem generované plazmové vlně

8. Synchrotronní záření

9. Laserem indukované oscilace relativistických elektronových svazků

10. Mezioborové aplikace intenzivních laserů a sekundárních zdrojů záření a částic

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Znalosti: Studenti se detailně seznámí s fyzikálními principy zdrojů krátkovlnného záření generovaných pomocí intenzivních laserových impulzů.

Schopnosti: Prohloubení schopnosti aplikovat dříve získané teoretické základy matematiky a fyziky v komplexnich úlohách problematiky generace sekundárních zdrojů krátkovlnného záření.

Studijní materiály:

Doporučená literatura:

[1] P. Gibbon: Short Pulse Laser Interactions With Matter: An Introduction, Imperial College Press 2005.

[2] Z. Chang: Fundamentals of Attosecond Optics, CRC Press 2011.

[3] F. Krausz and M. Ivanov, Attosecond physics, Reviews of Modern Physics 81, 2009.

[4] D. Attwood: X-Rays and Extreme Ultraviolet Radiation: Principles and Applications 2nd. Ed., Cambridge University Press, Cambridge 2017.

[5] P. Jaeglé: Coherent Sources of XUV Radiation: Soft X-Ray Lasers and High-Order Harmonic Generation, Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg-New York 2006.

[6] I. H. Hutchinson: Principles of Plasma Diagnostics. Cambridge University Press 2002.

[7] E. Esarey, C. B. Schroeder, and W. P. Leemans, Physics of laser-driven plasma-based electron accelerators, Rev. Mod. Phys. 81, p. 1229 (2009).

[8] E. L. Saldin, E. A. Schneidmiller, M. V. Yurkov: The Physics of Free Electron Lasers, Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg-New York 2000.

[9] S. Corde et al., Femtosecond X-rays from Laser-Plasma Accelerators, Rev. Mod. Phys. 85, p. 1 (2013).

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2023/2024:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2023/2024:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů: