On the problems of relativistic laboratory astrophysics and fundamental physics with super powerful lasers
详细信息    查看全文
  • 作者:S. V. Bulanov (1) (2)
    T. Zh. Esirkepov (1)
    M. Kando (1)
    J. Koga (1)
    K. Kondo (1)
    G. Korn (3)

    1. Kansai Photon Science Institute
    ; JAEA ; 8-1-7 Umemidai ; Kizugawa ; Kyoto ; Japan
    2. Prokhorov Institute of General Physics
    ; Russian Academy of Sciences ; ul. Vavilova 38 ; Moscow ; 119991 ; Russia
    3. ELI-Beamlines
    ; Institute of Physics ; Czech Academy of Sciences ; Prague ; Czech Republic
  • 刊名:Plasma physics reports
  • 出版年:2015
  • 出版时间:January 2015
  • 年:2015
  • 卷:41
  • 期:1
  • 页码:1-51
  • 全文大小:8,062 KB
  • 参考文献:1. / ELI-Extreme Light Infrastructure Science and Technology with Ultra-Intense Lasers Whitebook, Ed. by G. A. Mourou, G. Korn, W. Sandner, and J. L. Collier (THOSS Media, Berlin, 2011).
    2. G. Mourou, T. Tajima, and S. V. Bulanov, Rev. Mod. Phys. 78, 309 (2006).
    3. L. V. Keldysh, Sov. Phys. JETP 20, 1307 (1965).
    4. V. S. Popov, Phys. Usp. 47, 855 (2004).
    5. B. Remington, R. Drake, and D. Ryutov, Rev. Mod. Phys. 78, 755 (2006).
    6. S. V. Bulanov, T. Zh. Esirkepov, D. Habs, F. Pegoraro, and T. Tajima, Eur. Phys. J. D 55, 483 (2009).
    7. T. Zh. Esirkepov and S. V. Bulanov, EAS Publ. Ser., 58, 7 (2012).
    8. M. Rosenberg, P. Russo, G. Bladon, and L. Christensen, 2013, 311/1311.0508.pdf" class="a-plus-plus">http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1311/1311.0508.pdf
    9. P. Chen, Eur. Phys. J. Special Topics, 223, 1121 (2014).
    10. D. W. Savin, L. Allamandola, S. Federman, P. Goldsmith, C. Kilbourne, K. Oberg, D. Schultz, S. W. Weaver, H. Ji, and B. Remington, / Basic Research Needs for High Energy Density Laboratory Physics (Report of the Workshop on High Energy Density Laboratory Physics Research Needs, Rockwill, MD, 2009), (U.S. Department of Energy, Washington, DC, 2010), 3/1103.1341.pdf" class="a-plus-plus">http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1103/1103.1341.pdf
    11. M. Marklund and P. Shukla, Rev. Mod. Phys. 78, 591 (2006).
    12. A. Di Piazza, C. Muller, K. Z. Hatsagortsyan, and C. H. Keitel, Rev. Mod. Phys. 84, 1177 (2012).
    13. V. S. Berezinskii, S. V. Bulanov, V. L. Ginzburg, V. A. Dogiel, and V. S. Ptuskin, / Astrophysics of Cosmic Rays (North Holland/Elsevier, Amsterdam, 1990).
    14. R. A. Treumann, W. Baumjohann, Frontiers Phys., 1, 31 (2013).
    15. F. A. Aharonian, A. A. Belyanin, E. V. Derishev, V. V. Kocharovsky, and Vl. V. Kocharovsky, Phys. Rev. D 6, 023005 (2002).
    16. M. V. Medvedev, Phys. Rev. E 67, 045401 (R) (2003).
    17. R. A. Treumann, Astron. Astrophys. Rev. 17, 409 (2009).
    18. T. Tajima and J.M. Dawson, Phys. Rev. Lett. 43, 267 (1979).
    19. E. Esarey, C. B. Schroeder, and W. P. Leemans, Rev. Mod. Phys. 81, 1229 (2009).
    20. P. Chen, T. Tajima, and Y. Takahashi, Phys. Rev. Lett. 89, 161101 (2002).
    21. F.-Y. Chang, P. Chen, G.-L. Lin, R. Noble, and R. Sydora, Phys. Rev. Lett. 102, 111101 (2009).
    22. T. Ebisuzaki and T. Tajima, Astropart. Phys. 56, 9 (2014).
    23. G. N. Kichigin, JETP 92, 895 (2001).
    24. M. E. Dieckmann, A. Bret, and P. K. Shukla, New J. Phys. 10, 013029 (2008).
    25. T. Zh. Esirkepov, M. Borghesi, S. V. Bulanov, G. Mourou, and T. Tajima, Phys. Rev. Lett. 92, 175003 (2004).
    26. P. N. Lebedev, Ann. Phys. 6, 433 (1901).
    27. A. S. Eddington, Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 85, 408 (1925).
    28. E. A. Milne, Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 86, 459 (1926).
    29. S. Chandrasekhar, Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 94, 522 (1934).
    30. N. J. Shaviv, Astrophys. J. 532 L137 (2000).
    31. J. Arons, Astrophys. J. 388, 561 (1992).
    32. M. C. Begelman, Astrophys. J. 551, 897 (2001).
    33. S. V. Bulanov, E. Yu. Echkina, T. Zh. Esirkepov, I. N. Inovenkov, M. Kando, F. Pegoraro, and G. Korn, Phys. Rev. Lett. 104, 135003 (2010).
    34. S. S. Bulanov, C. B. Schroeder, E. Esarey, and W. P. Leemans, Phys. Plasmas 19, 093112 (2012).
    35. S. Kar, M. Borghesi, S. V. Bulanov, A. Macchi, M.H. Key, T. V. Liseykina, A. J. Mackinnon, P. K. Patel, L. Romagnani, A. Schiavi, and O. Willi, Phys. Rev. Lett. 100, 225004 (2008).
    36. F. Dollar, C. Zulick, A. G. R. Thomas, V. Chvykov, J. Davis, G. Kalinchenko, T. Matsuoka, C. McGuffey, G. M. Petrov, L. Willingale, V. Yanovsky, A. Maksimchuk, and K. Krushelnick, Phys. Rev. Lett. 108, 175005 (2012).
    37. S. Kar, K. F. Kakolee, B. Qiao, A. Macchi, M. Cerchez, D. Doria, M. Geissler, P. McKenna, D. Neely, J. Osterholz, R. Prasad, K. Quinn, B. Ramakrishna, G. Sarri, O. Willi, X. Y. Yuan, M. Zepf, and M. Borghesi, Phys. Rev. Lett. 109, 185006 (2012).
    38. I. J. Kim, K. H. Pae, C. M. Kim, H. T. Kim, J. H. Sung, S. K. Lee, T. J. Yu, I. W. Choi, C.-L. Lee, C. H. Nam, P. V. Nickles, T. M. Jeong, and J. Lee, Phys. Rev. Lett. 111, 165003 (2013).
    39. S. S. Bulanov, A. Brantov, V. Yu. Bychenkov, V. Chvykov, G. Kalinchenko, T. Matsuoka, P. Rousseau, S. Reed, V. Yanovsky, D. W. Litzenberg, K. Krushelnick, and A. Maksimchuk, Phys. Rev. E 78, 026412 (2008).
    40. V. I. Veksler, At. Energ. 2, 427 (1957).
    41. S. V. Bulanov, T. Zh. Esirkepov, A. S. Pirozhkov, and N. N. Rosanov, Phys. Usp. 56, 429 (2013).
    42. P. Goldreich, Phys. Scripta 17, 225 (1978).
    43. T. Piran, Astrophys. J. 257, L23 (1982).
    44. N. M. Naumova, J. A. Nees, I. V. Sokolov, B. Hou, and G. Mourou, Phys. Rev. Lett. 92, 063902 (2004).
    45. S. Gordienko, A. M. Pukhov, O. Shorokhov, and T. Baeva, Phys. Rev. Lett. 94, 103903 (2005).
    46. U. Teubner and P. Gibbon, Rev. Mod. Phys. 81, 445 (2009).
    47. C. Bamber, S. J. Boege, T. Koffas, T. Kotseroglou, A. C. Melissinos, D. D. Meyerhofer, D. D. Meyerhofer, D. A. Reis, W. Ragg, C. Bula, K. T. McDonald, E. J. Prebys, D. L. Burke, R. C. Field, G. Horton-Smith, J. E. Spencer, D. Walz, S. C. Berridge, W. M. Bugg, K. Shmakov, and A. W. Weidemann, Phys. Rev. D 60, 092004 (1999).
    48. S. V. Bulanov, T. Zh. Esirkepov, and T. Tajima, Phys. Rev. Lett. 91, 085001 (2003).
    49. J. Schwinger, Phys. Rev. 82, 664 (1951).
    50. V. B. Beresteskii, E. M. Lifshitz, and L. P. Pitaevskii, / Quantum Electrodynamics (Pergamon, New York, 1982).
    51. F. Sauter, Z. Phys. 69 742 (1931).
    52. W. Heisenberg and H. Euler, Z. Phys. 98, 714 (1936).
    53. K. Birkeland, / The Norwegian Aurora Polaris Expedition, 1902鈥?903 (Aschenhoug, Christiania, 1908).
    54. H. Alfv茅n and C.-G. Falthammar, / Cosmic Electrodynamics (Clarendon, Oxford, 1963).
    55. V. E. Fortov, Phys. Usp. 50, 347 (2007).
    56. A. G. Frank, Phys. Usp. 53, 941 (2010).
    57. M. Yamada, R. Kulsrud, and H. Ji, Rev. Mod. Phys. 82, 603 (2010).
    58. D. W. Koopman and D. A. Tidman, Phys. Rev. Lett. 18, 533 (1967).
    59. N. C. Woolsey, Y. A. Ali, R. G. Evans, R. A. D. Grundy, S. J. Pestehe, P. G. Carolan, N. J. Conway, R. O. Dendy, P. Helander, K. G. McClements, J. G. Kirk, P. A. Norreys, M. M. Notley, and S. J. Rose, Phys. Plasmas 8, 2439 (2001).
    60. W. Dittrich and H. Gies, / Probing the Quantum Vacuum (Springer, Berlin, 2000).
    61. R. Ruffni, G. Vereshchagin, and S. S. Xue, Phys. Rep. 487, 1 (2010).
    62. C. K. Dumlu and G. V. Dunne, Phys. Rev. Lett. 104, 250402 (2010).
    63. R. Schutzhold, H. Gies, and G. Dunne, Phys. Rev. Lett. 101, 130404 (2008).
    64. C.-G. Falthammar, Space Sci. Rev. 15, 803 (1974).
    65. J. Zhong, Y. Li, X. Wang, J. Wang, Q. Dong, C. Xiao, S. Wang, X. Liu, L. Zhang, L. An, F. Wang, J. Zhu, Y. Gu, X. He, G. Zhao, and J. Zhang, Nature Phys. 6, 984 (2010).
    66. L. I. Sedov, / Similarity and Dimensional Methods in Mechanics (Academic, New York, 1959).
    67. F. Pegoraro, T. Zh. Esirkepov, and S. V. Bulanov, Phys. Lett. A 347, 133 (2005).
    68. S. V. Bulanov, Plasma Phys. Controlled Fusion 48, B29 (2006).
    69. J. Gunn and J. Ostriker, Phys. Rev. Lett. 22, 728 (1969).
    70. V. S. Beskin, A. V. Gurevich, and Ya. N. Istomin, / Physics of the Pulsar Magnetosphere (Cambridge Univ. Press, Cambridge, 1993).
    71. J. Hester, Ann. Rev. Astron. Astrophys. 46, 127 (2008).
    72. V. S. Beskin, Phys. Usp. 53, 1199 (2010).
    73. S.V. Bulanov, T. Zh. Esirkepov, J. Koga, and T. Tajima, Plasma Phys. Rep. 30, 21 (2004).
    74. Ya. B. Zeldovich and A. F. Illarionov, Sov. Phys. JETP 34, 467 (1972).
    75. S. V. Bulanov, T. Zh. Esirkepov, M. Kando, J. K. Koga, and S. S. Bulanov, Phys. Rev. E 84, 056605 (2011).
    76. P. B. Corkum, Phys. Rev. Lett. 71, 1994 (1993).
    77. F. Krausz and M. Ivanov, Rev. Mod. Phys. 81, 163 (2009).
    78. K. Midorikawa, Nature Photonics 5, 640 (2011).
    79. S.-W. Bahk, P. Rousseau, T. A. Planchon, V. Chvykov, G. Kalintchenko, A. Maksimchuk, G. A. Mourou, and V. Yanovsky, Opt. Lett. 29, 2837 (2004).
    80. L. D. Landau and E. M. Lifshitz, / The Classical Theory of Fields (Pergamon, Oxford, 1980).
    81. A. I. Akhiezer and R. V. Polovin, Sov Phys. JETP 30, 915 (1956).
    82. A. Pukhov and J. Meyer-ter-Vehn, Appl. Phys. B 74, 355 (2002).
    83. S. V. Bulanov, F. Pegoraro, A. M. Pukhov, and A. S. Sakharov, Phys. Rev. Lett. 78, 4205 (1997).
    84. T. Zh. Esirkepov, Y. Kato, and S. V. Bulanov, Phys. Rev. Lett. 101, 265001 (2008).
    85. A. S. Pirozhkov, M. Kando, T. Zh. Esirkepov, P. Gallegos, H. Ahmed, E. N. Ragozin, A.Ya. Faenov, T. A. Pikuz, T. Kawachi, A. Sagisaka, J. K. Koga, M. Coury, J. Green, P. Foster, C. Brenner, B. Dromey, D. R. Symes, M. Mori, K. Kawase, T. Kameshima, Y. Fukuda, L. Chen, I. Daito, K. Ogura, Y. Hayashi, H. Kotaki, H. Kiriyama, H. Okada, N. Nishimori, T. Imazono, K. Kondo, T. Kimura, T. Tajima, H. Daido, P. Rajeev, P. McKenna, M. Borghesi, D. Neely, Y. Kato, and S. V. Bulanov, Phys. Rev. Lett. 108, 135004 (2012).
    86. W. P. Leemans, B. Nagler, A. J. Gonsalves, Cs. Toth, K. Nakamura, C. G. R. Geddes, E. Esarey, C. B. Schroeder, S. M. Hooker, Nature Phys. 2, 696 (2006).
    87. X. Wang, R. Zgadzaj, N. Fazel, Z. Li, S. A. Yi, Xi Zhang, W. Henderson, Y.-Y. Chang, R. Korzekwa, H.-E. Tsai, C.-H. Pai, H. Quevedo, G. Dyer, E. Gaul, M. Martinez, A. C. Bernstein, T. Borger, M. Spinks, M. Donovan, V. Khudik, G. Shvets, T. Ditmire, and M. C. Downer, Nature Commun. 4, 1988 (2013).
    88. M. Fuchs, R. Weingartner, A. Popp, Z. Major, S. Becker, J. Osterhoff, I. Cortrie, B. Zeitler, R. Horlein, G. D. Tsakiris, U. Schramm, T. P. Rowlands-Rees, S. M. Hooker, D. Habs, F. Krausz, S. Karsch, and F. Gruner, Nature Phys. 5, 826 (2009).
    89. M. Kando, Y. Fukuda, A. S. Pirozhkov, J. Ma, I. Daito, L.-M. Chen, T. Zh. Esirkepov, K. Ogura, T. Homma, Y. Hayashi, H. Kotaki, A. Sagisaka, M. Mori, J. K. Koga, H. Daido, S. V. Bulanov, T. Kimura, Y. Kato, and T. Tajima, Phys. Rev. Lett. 99, 135001 (2007).
    90. A. S. Pirozhkov, J. Ma, M. Kando, T. Zh. Esirkepov, Y. Fukuda, L.-M. Chen, I. Daito, K. Ogura, T. Homma, Y. Hayashi, H. Kotaki, A. Sagisaka, M. Mori, J. K. Koga, T. Kawachi, H. Daido, S. V. Bulanov, T. Kimura, Y. Kato, and T. Tajima, Phys. Plasmas 14, 123106 (2007).
    91. M. Kando, A. S. Pirozhkov, K. Kawase, T. Zh. Esirkepov, Y. Fukuda, H. Kiriyama, H. Okada, I. Daito, T. Kameshima, Y. Hayashi, H. Kotaki, M. Mori, J. K. Koga, H. Daido, A. Ya. Faenov, T. Pikuz, J. Ma, L.-M. Chen, E. N. Ragozin, T. Kawachi, Y. Kato, T. Tajima, and S. V. Bulanov, Phys. Rev. Lett. 103, 235003 (2009).
    92. Y. Kuramitsu, Y. Sakawa, T. Kato, H. Takabe, and M. Hoshino, Astrophys. J. 682, L113 (2008).
    93. M. Borghesi, J. Fuchs, S. V. Bulanov, A. J. Mackinnon, P. Patel, and M. Roth, Fusion Sci. Technol. 49, 412 (2006).
    94. H. Daido, M. Nishiuchi, and A. S. Pirozhkov, Rep. Prog. Phys. 75, 056401 (2012).
    95. M. Roth, T. E. Cowan, M. H. Key, S. P. Hatchett, C. Brown, W. Fountain, J. Johnson, D. M. Pennington, R. A. Snavely, S. C. Wilks, K. Yasuike, H. Ruhl, F. Pegoraro, S. V. Bulanov, E. M. Campbell, M. D. Perry, and H. Powell, Phys. Rev. Lett. 86, 436 (2001).
    96. V. Yu. Bychenkov, W. Rozmus, A. Maksimchuk, D. Umstadter, and C. E. Capjack, Plasma Phys. Rep. 27, 1017 (2001).
    97. S. Yu. Gus鈥檏ov, Quant. Electron. 31, 885 (2001).
    98. S. Yu. Gus鈥檏ov, Plasma Phys. Rep. 39, 1 (2013).
    99. S. V. Bulanov and V. S. Khoroshkov, Plasma Phys. Rep. 28, 493 (2002).
    100. S. V. Bulanov, J. Wilkens, T. Zh. Esirkepov, G. Kraft, S. Kraft, M. Molls, G. Korn, and V. S. Khoroshkov, Phys. Usp. (in press).
    101. M. Borghesi, D. H. Campbell, A. Schiavi, M. G. Haines, O. Willi, A. J. MacKinnon, P. Patel, L. A. Gizzi, M. Galimberti, R. J. Clarke, F. Pegoraro, H. Ruhl, and S. V. Bulanov, Phys. Plasmas 9, 2214 (2002).
    102. M. Nishiuchi, H. Sakaki, K. Nishio, R. Orlandi, H. Sako, T. A. Pikuz, A. Ya. Faenov, T. Zh. Esirkepov, A. S. Pirozhkov, K. Matsukawa, A. Sagisaka, K. Ogura, M. Kanasaki1, H. Kiriyama, Y. Fukuda, H. Koura, M. Kando, T. Yamauchi, Y. Watanabe, S. V. Bulanov, K. Kondo, K. Imai, and S. Nagamiya, http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1402/1402.5729.pdf
    103. M. C. Levy, S. C. Wilks, M. Tabak, S. B. Libby, and M. G. Baring, Nature Commun. 5, 4149 (2014).
    104. F. A. Zander, Tekh. Zhizn鈥? No. 13, 15 (1924).
    105. A. Macchi, S. Veghini, and F. Pegoraro, Phys. Rev. Lett. 103, 085003 (2009).
    106. S. S. Bulanov, C. B. Schroeder, E. Esarey, and W. P. Leemans, Phys. Plasmas. 19, 093112 (2012).
    107. S. V. Bulanov, T. Zh. Esirkepov, M. Kando, F. Pegoraro, S. S. Bulanov, C. G. R. Geddes, C. B. Schroeder, E. Esarey, and W. P. Leemans, Phys. Plasmas. 19, 103105 (2012).
    108. V. A. Vshivkov, N. M. Naumova, F. Pegoraro, and S. V. Bulanov, Phys. Plasmas 5, 2727 (1998).
    109. F. Pegoraro and S. V. Bulanov, Phys. Rev. Lett. 99, 065002 (2007).
    110. S. V. Bulanov, T. Zh. Esirkepov, F. Pegoraro, and M. Borghesi, Comptes Rendus Phys. 10, 216 (2009).
    111. E. Yu. Echkina, I. N. Inovenkov, T. Zh. Esirkepov, F. Pegoraro, M. Borghesi, and S. V. Bulanov, Plasma Phys. Rep. 36, 15 (2010).
    112. S. Wilks, W. Kruer, M. Tabak, and A. B. Langdon, Phys. Rev. Lett. 69, 1383 (1992).
    113. N. N. Naumova, T. Schlegel, V. T. Tikhonchuk, C. Labaune, I. V. Sokolov, and G. Mourou, Phys. Rev. Lett. 102 025002 (2009).
    114. A. P. L. Robinson, P. Gibbon, M. Zepf, S. Kar, R. G. Evans, and C. Bellei, Plasma Phys. Controlled Fusion 51, 024004 (2009).
    115. T. Kato and H. Takabe, Phys. Plasmas 17, 032114 (2010).
    116. N. J. Sircombe, M. E. Dieckmann, P. K. Shukla, and T. D. Arber, Astron. Astrophys. 452, 371 (2006).
    117. A. Zhidkov, J. Koga, A. Sasaki, and M. Uesaka, Phys. Rev. Lett. 88, 185002 (2002).
    118. J. K. Koga, T. Zh. Esirkepov, and S. V. Bulanov, Phys. Plasmas 12, 093106 (2005).
    119. J. Koga, T. Z. Esirkepov, and S. V. Bulanov, J. Plasma Phys. 72, 1315 (2006).
    120. A. Zhidkov, S. Masuda, S. S. Bulanov, J. Koga, T. Hosokai, and R. Kodama, Phys. Rev. STAB 17, 054001 (2014).
    121. A. Thomas, C. Ridgers, S. S. Bulanov, B. J. Griffin, and S. Mangles, Phys. Rev. 2, 041004 (2012).
    122. C. P. Ridgers, C. S. Brady, R. Duclous, J. G. Kirk, K. Bennett, T. D. Arber, A. P. L. Robinson, and A. R. Bell, Phys. Rev. Lett. 108, 165006 (2012).
    123. T. Nakamura, J. K. Koga, T. Zh. Esirkepov, M. Kando, G. Korn, and S. V. Bulanov, Phys. Rev. Lett. 108, 195001(2012).
    124. A. R. Bell and J. G. Kirk, Phys. Rev. Lett. 101, 200403 (2008).
    125. A. M. Fedotov, N. B. Narozhnyi, G. Mourou, and G. Korn, Phys. Rev. Lett. 105, 080402 (2010).
    126. S. S. Bulanov, T. Esirkepov, J. Koga, A. Thomas, and S. V. Bulanov, Phys. Rev. Lett. 105, 220407 (2010).
    127. S. V. Bulanov, T. Zh. Esirkepov, Y. Hayashi, M. Kando, H. Kiriyama, J. K. Koga, K. Kondo, H. Kotaki, A. S. Pirozhkov, S. S. Bulanov, A. G. Zhidkov, P. Chen, D. Neely, Y. Kato, N. B. Narozhny, and G. Korn, Nuclear Instr. Meth. Phys. Res. A 660, 31 (2011).
    128. J. Schwinger, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 40, 132 (1954).
    129. A. A. Sokolov, N. P. Klepikov, and I. M. Ternov, Sov. Phys. JETP 24, 249 (1954).
    130. A. C.-L. Chian, Phys. Rev. A 24, 2773 (1981).
    131. S. S. Bulanov, Phys. Rev. E 69, 036408 (2004).
    132. T. Shintake, Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. A 507, 11 (2003).
    133. G. Breit and J. A. Wheeler, Phys. Rev. 46, 1087 (1934).
    134. A. I. Nikishov and V. I. Ritus, Sov. Phys. Usp. 13, 303(1970).
    135. J. K. Koga, S. V. Bulanov, T. Esirkepov, A. Pirozhkov, and M. Kando, Phys. Rev. A 86, 053823 (2012).
    136. N. N. Rosanov, JETP Lett. 88, 501 (2008).
    137. C. S. Brady, C. P. Ridgers, T. D. Arber, A. R. Bell, and J. G. Kirk, Phys. Rev. Lett. 109, 245006 (2012).
    138. I. V. Sokolov, J. A. Nees, V. P. Yanovsky, N. M. Naumova, and G. A. Mourou, Phys. Rev. E 81, 036412 (2010).
    139. S. S. Bulanov, E. Esarey, C. B. Schroeder, and W. P. Leemans, Phys. Rev. A 87, 062110 (2013).
    140. S. V. Bulanov, T. Zh. Esirkepov, M. Kando, J. K. Koga, T. Nakamura, S. S. Bulanov, A. G. Zhidkov, Y. Kato, and G. Korn, Proc. SPIE 8780, 878015 (2013), 304.6519" class="a-plus-plus">http://export.arxiv.org/pdf/1304.6519
    141. V. I. Ritus, in / Issues in Intense-Field Quantum Electrodynamics, Ed. by. V. L. Ginzburg (Nova Science, Commack, 1987), p. 180.
    142. M. Abramowitz and I. A. Stegun, / Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables (Dover, New York, 1965).
    143. R. Duclous, J. G. Kirk, and A. R. Bell, Plasma Phys. Controlled Fusion 53, 015009 (2011).
    144. I. M. Ternov, Phys. Usp. 38, 409 (1995).
    145. A. Ts. Amatuni and I. V. Pogorelsky, Phys. Rev. STAB 1, 034001 (1998).
    146. L. L. Ji, A. Pukhov, I. Yu. Kostyukov, B. F. Shen, and K. Akli, Phys. Rev. Lett. 112, 145003 (2014).
    147. A. Gonoskov, A. Bashinov, I. Gonoskov, C. Harvey, A. Ilderton, A. Kim, M. Marklund, G. Mourou, and A. Sergeev, Phys. Rev. Lett. 113, 014801 (2014).
    148. M. Tamburini, F. Pegoraro, A. Di Piazza, C. H. Keitel, T. V. Liseykina, and A. Macchi, New J. Phys. 12, 123005 (2010).
    149. C. Gahn, G. D. Tsakiris, G. Pretzler, K. J. Witte, P. Thirolf, D. Habs, C. Delfin, and C.-G. Wahlstrom, Phys. Plasmas 9, 987 (2002).
    150. T. E. Cowan, A. W. Hunt, T. W. Phillips, S. C. Wilks, M. D. Perry, C. Brown, W. Fountain, S. Hatchett, J. Johnson, M. H. Key, T. Parnell, D. M. Pennington, R. A. Snavely, and Y. Takahashi, Phys. Rev. Lett. 84, 903 (2000).
    151. H. Chen, S. C. Wilks, D. D. Meyerhofer, J. Bonlie, C. D. Chen, S. N. Chen, C. Courtois, L. Elberson, G. Gregori, W. Kruer, O. Landoas, J. Mithen, J. Myatt, C. D. Murphy, P. Nilson, D. Price, M. Schneider, R. Shepherd, C. Stoeckl, M. Tabak, R. Tommasini, and P. Beiersdorfer, Phys. Rev. Lett. 105, 015003 (2010).
    152. K. Nakashima and H. Takabe, Phys. Plasmas 9, 1505 (2002).
    153. D. A. Gryaznykh, Ya. Z. Kandiev, and V. A. Lykov, JETP Lett. 67, 257 (1998).
    154. N. B. Narozhny, S. S. Bulanov, V. D. Mur, and V. S. Popov, Phys. Lett. A 338, 1 (2004).
    155. S. S. Bulanov, N. B. Narozhny, V. D. Mur, and V. S. Popov, JETP 102, 9 (2006).
    156. S. S. Bulanov, V. D. Mur, N. B. Narozhny, J. Nees, and V. S. Popov, Phys. Rev. Lett. 104, 220404 (2010).
    157. N. N. Rozanov, JETP 76, 991 (1993).
    158. A. Einstein, Ann. Phys. (Leipzig) 17, 891 (1905).
    159. S. V. Bulanov, N. M. Naumova, and F. Pegoraro, Phys. Plasmas 1, 745 (1994).
    160. N. N. Rosanov, N. V. Vysotina, and A. N. Shatsev, JETP Letters 93, 308 (2011).
    161. V. V. Kulagin, V. A. Cherepenin, M. S. Hur, and H. Suk, Phys. Plasmas 14, 113101 (2007).
    162. B. Dromey, M. Zepf, A. Gopal, K. Lancaster, M. S. Wei, K. Krushelnick, M. Tatarakis, N. Vakakis, S. Moustaizis, R. Kodama, M. Tampo, C. Stoeckl, R. Clarke, H. Habara, D. Neely, S. Karsch, and P. Norreys, Nature Phys. 2, 456 (2006).
    163. S. S. Bulanov, A. Maksimchuk, K. Krushelnick, V. Popov, V. Yu. Bychenkov, and W. Rozmus, Phys. Lett. A 374, 476 (2010).
    164. S. V. Bulanov, Radiophys. Quant. Electron. 18, 1511 (1975).
    165. V. I. Bratman and S. V. Samsonov, Phys. Lett. A 206, 377 (1995).
    166. S. A. Reed, T. Matsuoka, S. S. Bulanov, M. Tampo, V. Chvykov, G. Kalintchenko, P. Rousseau, V. Yanovsky, R. Kodama, D. W. Litzenberg, K. Krushelnick, and A. Maksimchuk, Appl. Phys. Lett. 94, 201117 (2009).
    167. A. S. Pirozhkov, S. V. Bulanov, T. Zh. Esirkepov, M. Mori, A. Sagisaka, and H. Daido, Phys. Lett. A 349, 256 (2006); Phys. Plasmas 13, 013107 (2006).
    168. S. V. Bulanov, T. Zh. Esirkepov, M. Kando, S. S. Bulanov, S. G. Rykovanov, and F. Pegoraro, Phys. Plasmas 20, 123114 (2013).
    169. V. L. Ginzburg, / The Propagation of Electromagnetic Waves in Plasmas (Pergamon, Oxford, 1970).
    170. S. V. Bulanov, L. M. Kovrizhnykh, and A. S. Sakharov, Phys. Rep. 186, 1 (1990).
    171. T. Poston and I. Stewart, / Catastrophe Theory and Its Applications (Pitman, London, 1978).
    172. A. V. Panchenko, T. Zh. Esirkepov, A. S. Pirozhkov, M. Kando, F. F. Kamenets, and S. V. Bulanov, Phys. Rev. E 78, 056402 (2008).
    173. S. V. Bulanov, T. Zh. Esirkepov, M. Kando, J. Koga, A. S. Pirozhkov, T. Nakamura, S. S. Bulanov, C. B. Schroeder, E. Esarey, F. Califano, and F. Pegoraro, Phys. Plasmas 19, 113103 (2012).
    174. M. V. Berry, J. Phys. A 15, 3693 (1982).
    175. S. S. Bulanov, A. Maksimchuk, C. B. Schroeder, A. G. Zhidkov, E. H. Esarey, and W. P. Leemans, Phys. Plasmas 19, 020702 (2012).
    176. S. I. Syrovatskii, Ann. Rev. Astron. Astrophys. 19, 163 (1981).
    177. E. Priest and T. Forbes, / Magnetic Reconnection: MHD Theory and Applications (Cambridge University Press, New York, 2000).
    178. B. B. Kadomtsev, Rep. Prog. Phys. 50, 115 (1987).
    179. S. V. Bulanov, G. I. Dudnikova, V. P. Zhukov, I. N. Inovenkov, F. F. Kamenets, T. V. Lisejkina, N. M. Naumova, L. Nocera, F. Pegoraro, V. V. Pichushkin, R. Pozzoli, and D. Farina, Plasma Phys. Rep. 22, 783 (1996).
    180. G. A. Askar鈥檡an, S. V. Bulanov, F. Pegoraro, and A. M. Pukhov, Commun. Plasma Phys. Controlled Fusion 17, 35 (1995).
    181. L. Willingale, P. M. Nilson, M. C. Kaluza, A. E. Dangor, R. G. Evans, P. Fernandes, M. G. Haines, C. Kamperidis, R. J. Kingham, C. P. Ridgers, M. Sherlock, A. G. R. Thomas, M. S. Wei, Z. Najmudin, K. Krushelnick, S. Bandyopadhyay, M. Notley, S. Minardi, M. Tatarakis, and W. Rozmus, Phys. Plasmas 17, 043104 (2010).
    182. Y. L. Ping, J. Y. Zhong, and Z. M. Sheng, Phys. Rev. E 89, 031101 (2014).
    183. A. S. Sandhu, A. Dharmadhikari, P. P. Rajeev, G. R. Kumar, S. Sengupta, A. Das, and P. K. Kaw, Phys. Rev. Lett. 89, 225002 (2002).
    184. P. A. Sweet, in / Electromagnetic Phenomena in Cosmic Physics, Ed. by B. Lehnert (Cambridge Univ. Press, Cambrige, 1958), p. 122.
    185. E. Parker, / Cosmical Magnetic Fields: Their Origin and Their Activity (Oxford Univ. Press, New York, 1979).
    186. A. V. Gordeev, Plasma. Phys. Rep. 36, 30 (2010).
    187. S. V. Bulanov, G. I. Dudnikova, V. P. Zhukov, I. N. Inovenkov, and V. V. Pichushkin, Phys. Lett. A 203, 219 (1995).
    188. J. W. Dungey, Phil. Mag. Ser. 7 44, 725 (1953).
    189. B. Coppi, G. Laval, and R. Pellat, Phys. Rev. Lett. 16, 1207 (1966).
    190. L. M. Zelenyi and V. V. Krasnoselskikh, Sov. Astron. J. 23, 460 (1979).
    191. J. I. Sakai, S. Saito, H. Mae, D. Farina, M. Lontano, F. Califano, F. Pegoraro, and S. V. Bulanov, Phys. Plasmas 9, 2959 (2002).
    192. S. V. Bulanov, J.-I. Sakai, and S. I. Syrovatskii, Sov. J. Plasma Phys. 5, 157 (1979).
    193. S. V. Bulanov and P. V. Sasorov, Sov. Astron. J. 19, 464 (1976).
    194. S. V. Bulanov and F. Cap, Sov. Astron. J. 32, 436 (1988).
    195. J. Buchner and L. M. Zelenyi, J. Geophys. Res. 94, 11821 (1989).
    196. L. M. Zelenyi, J. G. Lominadze, and A. L. Taktakishvili, J. Geophys. Res. 95, 3883 (1990).
    197. D. L. Vainshtein, L. M. Zelenyi, and A. I. Neishtadt, Plasma Phys. Rep. 21, 484 (1995).
    198. P. K. Browning and G. E. Vekstein, J. Geophys. Res. 106, 18677 (2012).
    199. S. Zenitani and M. Hoshino, Phys. Rev. Lett. 95, 095001 (2005).
    200. L. M. Zelenyi, H. V. Malova, A. V. Artemyev, V. Yu. Popov, and A. A. Petrukovich, Plasma Phys. Rep. 37, 118 (2011).
    201. L. M. Zelenyi, A. I. Neishtadt, A. V. Artemyev, D. L. Vainchtein, and H. V. Malova, Phys. Usp. 56, 347 (2013).
    202. L. M. Zelenyi and A. V. Artemyev, Space Sci. Rev. 178, 441 (2013).
    203. T. W. Speiser, J. Geophys. Res. 70, 4219 (1965).
    204. S. V. Bulanov and M. A. Ol鈥檚hanetskij, Sov. J. Plasma Phys. 11, 425 (1985).
    205. S. V. Bulanov and J.-I. Sakai, Astrophys. J. Suppl. Ser. 117, 599 (1998).
    206. D. P. Kostomarov, I. N. Inovenkov, E. Yu. Echkina, A. V. Leonenko, V. V. Pichushkin, F. Pegoraro, and S. V. Bulanov, Doklady Phys. 48, 216 (2003).
    207. S. V. Bulanov and S. I. Syrovatskii, Trudy FIAN 74, 88 (1974).
    208. S. V. Bulanov, M. I. Fradkin, L. V. Kurnosova, Ya. Yu. Ogul鈥檆hanskij, and L. A. Razorjonov, Sov. Astron. Lett. 11, 159 (1985).
    209. B. Cerutti, G. R. Werner, D. A. Uzdensky, and M. C. Begelman, Phys. Plasmas 21, 056501 (2014).
    210. M. Tavani, A. Bulgarelli, V. Vittorini, A. Pellizzoni, E. Striani, P. Caraveo, M. C. Weisskopf, A. Tennant, G. Pucella, A. Trois, E. Costa, Y. Evangelista, C. Pittori, F. Verrecchia, E. Del Monte, R. Campana, M. Pilia, A. De Luca, I. Donnarumma, D. Horns, C. Ferrigno, C. O. Heinke, M. Trifoglio, F. Gianotti, S. Vercellone, A. Argan, G. Barbiellini, P. W. Cattaneo, A. W. Chen, T. Contessi, F. D鈥橝mmando, G. DeParis, G. Di Cocco, G. Di Persio, M. Feroci, A. Ferrari, M. Galli, A. Giuliani, M. Giusti, C. Labanti, I. Lapshov, F. Lazzarotto, P. Lipari, F. Longo, F. Fuschino, M. Marisaldi, S. Mereghetti, E. Morelli, E. Moretti, A. Morselli, L. Pacciani, F. Perotti, G. Piano, P. Picozza, M. Prest, M. Rapisarda, A. Rappoldi, A. Rubini, S. Sabatini, P. Soffitta, E. Vallazza, A. Zambra, D. Zanello, F. Lucarelli, P. Santolamazza, P. Giommi, L. Salotti, and G. F. Bignami, Science 331, 736 (2011).
    211. A. A. Abdo, M. Ackermann, M. Ajello, A. Allafort, L. Baldini, J. Ballet, G. Barbiellini, D. Bastieri, K. Bechtol, R. Bellazzini, B. Berenji, R. D. Blandford, E. D. Bloom, E. Bonamente, A. W. Borgland, A. Bouvier, T. J. Brandt, J. Bregeon, A. Brez, M. Brigida, P. Bruel, R. Buehler, S. Buson, G. A. Caliandro, R. A. Cameron, A. Cannon, P. A. Caraveo, J. M. Casandjian, O. Celik, E. Charles, A. Chekhtman, C. C. Cheung, J. Chiang, S. Ciprini, R. Claus, J. Cohen-Tanugi, L. Costamante, S. Cutini, F. D鈥橝mmando, C. D. Dermer, A. de Angelis, A. de Luca, F. de Palma, S. W. Digel, E. do Couto e Silva, P. S. Drell, A. Drlica-Wagner, R. Dubois, D. Dumora, C. Favuzzi, S. J. Fegan, E. C. Ferrara, W. B. Focke, P. Fortin, M. Frailis, Y. Fukazawa, S. Funk, P. Fusco, F. Gargano, D. Gasparrini, N. Gehrels, S. Germani, N. Giglietto, F. Giordano, M. Giroletti, T. Glanzman, G. Godfrey, I. A. Grenier, M.-H. Grondin, J. E. Grove, S. Guiriec, D. Hadasch, Y. Hanabata, A. K. Harding, K. Hayashi, M. Hayashida, E. Hays, D. Horan, R. Itoh, G. Johannesson, A. S. Johnson, T. J. Johnson, D. Khangulyan, T. Kamae, H. Katagiri, J. Kataoka, M. Kerr, J. Knodlseder, M. Kuss, J. Lande, L. Latronico, S.-H. Lee, M. Lemoine-Goumard, F. Longo, F. Loparco, P. Lubrano, G. M. Madejski, A. Makeev, M. Marelli, M. N. Mazziotta, J. E. McEnery, P. F. Michelson, W. Mitthumsiri, T. Mizuno, A. A. Moiseev, C. Monte, M. E. Monzani, A. Morselli, I. V. Moskalenko, S. Murgia, T. Nakamori, M. Naumann-Godo, P. L. Nolan, J. P. Norris, E. Nuss, T. Ohsugi, A. Okumura, N. Omodei, J. F. Ormes, M. Ozaki, D. Paneque, D. Parent, V. Pelassa, M. Pepe, M. Pesce-Rollins, M. Pierbattista, F. Piron, T. A. Porter, S. Raino, R. Rando, P. S. Ray, M. Razzano, A. Reimer, O. Reimer, T. Reposeur, S. Ritz, R. W. Romani, H. F.-W. Sadrozinski, D. Sanchez, P. M. S. Parkinson, J. D. Scargle, T. L. Schalk, C. Sgro, E. J. Siskind, P. D. Smith, G. Spandre, P. Spinelli, M. S. Strickman, D. J. Suson, H. Takahashi, T. Takahashi, T. Tanaka, J. B. Thayer, D. J. Thompson, L. Tibaldo, D. F. Torres, G. Tosti, A. Tramacere, E. Troja, Y. Uchiyama, J. Vandenbroucke, V. Vasileiou, G. Vianello, V. Vitale, P. Wang, K. S. Wood, Z. Yang, and M. Ziegler, Science 331, 739 (2011).
    212. G. R. Blumental and R. J. Gould, Rev. Mod. Phys. 42, 237 (1970).
    213. M. Kachelries, 376v1.pdf" class="a-plus-plus">http://arxiv.org/pdf/0801.4376v1.pdf
    214. K. Greisen, Phys. Rev. Lett. 16, 748 (1966).
    215. G. T. Zatsepin and V. A. Kuz鈥檓in, JETP. Lett. 4, 78 (1966).
    216. J. Abraham, Science 318, 938 (2007).
    217. D. A. Tidman and N. A. Krall, / Shock Waves in Collisionless Plasmas (Wiley-Interscience, New York, 1971).
    218. A. V. Gurevich and L. P. Pitaevskii, Sov. Phys. JETP 38, 291 (1974).
    219. V. V. Krasnoselskikh, B. Lembege, and P. Savoini, Phys. Plasmas 9, 1192 (2002).
    220. B. B. Kadomtsev and V. I. Petviashvili, Sov. Phys. Doklady 15, 539 (1970).
    221. M. J. Ablowitz and D. E. Baldwin, Phys. Rev. E 86, 036305 (2012).
    222. L. Romagnani, S. V. Bulanov, M. Borghesi, P. Audebert, J. C. Gauthier, K. Lowenbruck, A. J. Mackinnon, G. Pretzler, P. Patel, T. Toncian, and O. Willi, Phys. Rev. Lett. 101, 025004 (2008).
    223. T. Katsouleas and J. M. Dawson, Phys. Rev. Lett. 51, 392 (1983).
    224. A. Artemyev, D. Vainchtein, A. Neishtadt, and L. Zelenyi, Phys. Rev. E 89, 043106 (2014).
    225. N. S. Erokhin, A. A. Lazarev, S. S. Moiseev, and R. Z. Sagdeev, Sov. Phys. Doklady 32, 656 (1987).
    226. G. N. Kichigin, JETP 92, 895 (2001).
    227. M. E. Dieckmann and P. K. Shukla, Plasma Phys. Controlled Fusion 48, 1515 (2006).
    228. A. N. Erokhin, N. S. Erokhin, and V. P. Milantev, Plasma Phys. Rep. 38, 396 (2012).
    229. S. V. Bulanov and A. S. Sakharov, Plasma Phys. Rep. 26, 1005 (2000).
    230. G. F. Krymskii, Sov. Phys. Doklady 22 327 (1977).
    231. A. R. Bell, Mon. Not. Roy. Astr. Soc. 182, 147 (1978).
    232. R. D. Blandford and J. P. Ostriker, Astrophys. J. 221, 29 (1978).
    233. S. V. Bulanov and I. V. Sokolov, Sov. Astron. J. 28 515 (1984).
    234. M. A. Malkov and L. O. Drury, Rep. Prog. Phys. 64, 429 (2001).
    235. A. Balogh, A. Bykov, R. Lin, J. Raymond, and M. Scholer, Space Sci. Rev. 173, 1 (2012).
    236. A. Lichtenberg and M. Lieberman, / Regular and Chaotic Dynamics (Wiley, New York, 1984).
    237. E. Fermi, Phys. Rev. 75, 1169 (1949).
    238. E. Fermi, Astrophys. J. 119, 1 (1954).
    239. S. V. Bulanov and V. A. Dogiel, Sov. Astron. J. Lett. 5, 521 (1979).
    240. Y. Uchiyama, F. A. Aharonian, T. Tanaka, T. Takahashi, and Y. Maeda, Nature 449, 576 (2007).
    241. E. S. Weibel, Phys. Rev. Lett. 2, 83 (1959).
    242. F. Califano, F. Pegoraro, and S. V. Bulanov, Phys. Rev. E 56, 963 (1997).
    243. M. Honda, J. Meyer-ter-Vehn, and A. M. Pukhov, Phys. Plasmas 7, 1302 (2000).
    244. G. A. Askar鈥檡an, S. V. Bulanov, F. Pegoraro, and A. M. Pukhov, JETP Lett. 60, 251 (1994).
    245. G. A. Askar鈥檡an, S. V. Bulanov, F. Pegoraro, and A. M. Pukhov, Plasma Phys. Rep. 21, 835 (1995).
    246. Y. Kazimura, J.-I. Sakai, T. Neubert, and S. V. Bulanov, Astrophys. J. 498, L183 (1998).
    247. K. Higashimori, N. Yokoi, and M. Hoshino, Phys. Rev. Lett. 110, 255001 (2012).
    248. M. V. Medvedev and A. Loeb, Astrophys. J. 526, 697 (1999).
    249. L. O. Silva, R. A. Fonseca, J. W. Tonge, J. M. Dawson, W. B. Mori, and M. V. Medvedev, Astrophys. J. 596, L121 (2003).
    250. H. Takabe, T. N. Kato, Y. Sakawa, Y. Kuramitsu, T. Morita, T. Kadono, K. Shigemori, K. Otani, H. Nagatomo, and H. Norimatsu, Plasma Phys. Controlled Fusion 50, 124057 (2008).
    251. L. Sironi, A. Spitkovsky, and J. Arons, Astrophys. J. 771, 54 (2013).
    252. Y. Matsumoto, T. Amano, and M. Hoshino, Phys. Rev. Lett. 111, 215003 (2013).
    253. N. L. Kugland, D. D. Ryutov, P.-Y. Chang, R. P. Drake, G. Fiksel, D. H. Froula, S. H. Glenzer, G. Gregori, M. Grosskopf, M. Koenig, Y. Kuramitsu, C. Kuranz, M. C. Levy, E. Liang, J. Meinecke, F. Miniati, T. Morita, A. Pelka, C. Plechaty, R. Presura, A. Ravasio, B. A. Remington, B. Reville, J. S. Ross, Y. Sakawa, A. Spitkovsky, H. Takabe, and H.-S. Park, Nature Phys. 11, 809 (2012).
  • 刊物类别:Physics and Astronomy
  • 刊物主题:Physics
    Atoms, Molecules, Clusters and Plasmas
    Russian Library of Science
  • 出版者:MAIK Nauka/Interperiodica distributed exclusively by Springer Science+Business Media LLC.
  • ISSN:1562-6938
文摘
The ways toward modeling of astrophysical processes and extreme field regimes with super-power lasers are discussed. The main attention is paid to the problem of limited similarity in using the dimensionless parameters characterizing the processes in the laser and astrophysical plasmas. As the most typical examples, we address the magnetic reconnection and collisionless shock waves relevant to the problem of ultrarelativistic particle acceleration. In the extreme field limits we consider the regimes of dominant radiation reaction, changing the electromagnetic wave-matter interaction. In these regimes it, in particular, results in a new powerful source of ultra high-brightness gamma-rays and will make possible electron-positron pair creation in vacuum in a multiphoton processes. This will allow modeling under terrestrial laboratory conditions the processes in astrophysical objects and paves the way to experimental verifications using ultra intense lasers as they are currently developed within the ELI project.

© 2004-2018 中国地质图书馆版权所有 京ICP备05064691号 京公网安备11010802017129号

地址:北京市海淀区学院路29号 邮编:100083

电话:办公室:(+86 10)66554848;文献借阅、咨询服务、科技查新:66554700