Universal trapping scaling on the unstable manifold for a collisionless electrostatic mode

An amplitude equation for an unstable mode in a collisionless plasma is derived from the dynamics on the two-dimensional unstable manifold of the equilibrium. The mode amplitude $\rho(t)$ decouples from the phase due to the spatial homogeneity of the equilibrium, and the resulting one-dimensional dynamics is analyzed using an expansion in $\rho$. As the linear growth rate $\gamma$ vanishes, the expansion coefficients diverge; a rescaling $\rho(t)\equiv\gamma^2\,r(\gamma t)$ of the mode amplitude absorbs these singularities and reveals that the mode electric field exhibits trapping scaling $|E_1|\sim\gamma^2$ as $\gamma\rightarrow0$. The dynamics for $r(\tau)$ depends only on the phase $e^{i\xi}$ where $d\epsilon_{{k}} /dz=|{\epsilon_{{k}}}|e^{-i\xi/2}$ is the derivative of the dielectric as $\gamma\rightarrow0$.Comment: 11 pages (Latex/RevTex), 2 figures available in hard copy from the Author ([email protected]); paper accepted by Physical Review Letter

Works in the NSC KIPT on the creation and application of the CPA laser system

A CPA laser system with an output power of 10¹⁰ W is presented, which at the final stage will be brought to a power close to 10 TW. The areas of its application are described, the results of the supercontinuum investigation on photonic crystal fibers and other samples are presented. A technique and device for manufacturing biconical fibers for the purpose of obtaining a supercontinuum on them has been developed. Different schemes of accelerators, including those on chips and surface electromagnetic waves, have been proposed.Представлена СРА-лазерна система з вихідною потужністю 10¹⁰ Вт, яка на завершальному етапі буде доведена до потужності, близької до 10 ТВт. Описано області її застосування, представлені результати дослідження суперконтинуума на фотонно-кристалічних волокнах і на інших зразках. Розроблено методику та пристрій для виготовлення біконічних волокон з метою отримання на них суперконтинуума. Запропоновано різні варіанти можливого застосування СРА-лазерних систем для дослідження схем перспективних прискорювачів, в тому числі на чіпах і на поверхневих електромагнітних хвилях.Представлена СРА-лазерная система с выходной мощностью 10¹⁰ Вт, которая на завершающем этапе будет доведена до мощности, близкой к 10 ТВт. Описаны области ее применения, представлены результаты исследования суперконтинуума на фотонно-кристаллических волокнах и на других образцах. Разработана методика и устройство для изготовления биконических волокон с целью получения на них суперконтинуума. Предложены различные варианты возможного применения СРА-лазерных систем для исследования схем перспективных ускорителей, в том числе на чипах и на поверхностных электромагнитных волнах

Electrodynamics of plasma-filled corrugated coaxial structure

The interaction of electronic beam with plasma-filled coaxial waveguide with corrugated external radius is investigated. The dispersion equation, which describes interaction of beam with such slowing down structure, is obtained. The properties of eigen waves of structure depending on plasma density are investigated numerically. It is shown that for non-relativistic electronic beams maximal growth rate of instability for plasma-filled slowing down structure considerably exceeds the one for vacuum structure. The non-linear estimations of waves excitation efficiency in such system are carried out

Electrodynamics of plasma-filled corrugated coaxial structure

The interaction of electronic beam with plasma-filled coaxial waveguide with corrugated external radius is investigated. The dispersion equation, which describes interaction of beam with such slowing down structure, is obtained. The properties of eigen waves of structure depending on plasma density are investigated numerically. It is shown that for non-relativistic electronic beams maximal growth rate of instability for plasma-filled slowing down structure considerably exceeds the one for vacuum structure. The non-linear estimations of waves excitation efficiency in such system are carried out

Electrodynamics of plasma-filled corrugated coaxial structure

The interaction of electronic beam with plasma-filled coaxial waveguide with corrugated external radius is investigated. The dispersion equation, which describes interaction of beam with such slowing down structure, is obtained. The properties of eigen waves of structure depending on plasma density are investigated numerically. It is shown that for non-relativistic electronic beams maximal growth rate of instability for plasma-filled slowing down structure considerably exceeds the one for vacuum structure. The non-linear estimations of waves excitation efficiency in such system are carried out

Работы в ННЦ ХФТИ по созданию и применению СРА-лазерной системы

A CPA laser system with an output power of 10¹⁰ W is presented, which at the final stage will be brought to a power close to 10 TW. The areas of its application are described, the results of the supercontinuum investigation on photonic crystal fibers and other samples are presented. A technique and device for manufacturing biconical fibers for the purpose of obtaining a supercontinuum on them has been developed. Different schemes of accelerators, including those on chips and surface electromagnetic waves, have been proposed.Представлена СРА-лазерна система з вихідною потужністю 10¹⁰ Вт, яка на завершальному етапі буде доведена до потужності, близької до 10 ТВт. Описано області її застосування, представлені результати дослідження суперконтинуума на фотонно-кристалічних волокнах і на інших зразках. Розроблено методику та пристрій для виготовлення біконічних волокон з метою отримання на них суперконтинуума. Запропоновано різні варіанти можливого застосування СРА-лазерних систем для дослідження схем перспективних прискорювачів, в тому числі на чіпах і на поверхневих електромагнітних хвилях.Представлена СРА-лазерная система с выходной мощностью 10¹⁰ Вт, которая на завершающем этапе будет доведена до мощности, близкой к 10 ТВт. Описаны области ее применения, представлены результаты исследования суперконтинуума на фотонно-кристаллических волокнах и на других образцах. Разработана методика и устройство для изготовления биконических волокон с целью получения на них суперконтинуума. Предложены различные варианты возможного применения СРА-лазерных систем для исследования схем перспективных ускорителей, в том числе на чипах и на поверхностных электромагнитных волнах.Work was partially supported by the Ukrainian budget program "Support for the most important directions of scientific researches" (КПКВК 6541230)