zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-1186Research ArticleАННОТАЦИИ АНГЛОЯЗЫЧНЫХ СТАТЕЙABSTRACTS ENGLISH-LANGUAGE ARTICLESЭффект самофокусировки при вынужденном рассеянии Бриллюэна эллиптических q-гауссовых лазерных пучков в неоднородной плазмеStimulated Brillouin Scattering of Elliptical q-Gaussian Laser Beams in Plasmas with Axial Density Ramp: Effect of Self-FocusingGuptaN.GuptaN.

Прагвара

Прагвара

naveens222@rediffmail.comChoudhryS.ChoudhryS.

Прагвара;

Карнал

Прагвара;

Карнал

BhardwajS. B.BhardwajS. B.

Матак-Маджри, Индри, Карнал

Матак-Маджри, Индри, Карнал

Университет ПхагварыИндияУниверситет ПхагварыIndiaУниверситет Пхагвары; Государственный колледж для женщинИндияУниверситет Пхагвары; Государственный колледж для женщинIndiaГосударственный колледж SUSИндияГосударственный колледж SUSIndia202201122022896899899Copyright © Gupta N., Choudhry S., Bhardwaj S.B., 20222022Gupta N., Choudhry S., Bhardwaj S.B.Gupta N., Choudhry S., Bhardwaj S.B.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/1186

Теоретически исследовано вынужденное рассеяние Бриллюэна интенсивных q-гауссовых лазерных пучков, взаимодействующих с аксиально-неоднородной плазмой. Профиль плотности в форме рампы моделировал осевую неоднородность плазмы. Полагалось, что оптическая нелинейность плазмы возникает из-за зависимости релятивистской массы электронов плазмы от интенсивности излучения лазера. Интенсивный лазерный луч с частотой w0, распространяющийся через плазму, соединяется с ионно-акустической волной (IAW) на частоте wia и создает обратно рассеянную волну на частоте ws = w0 – wia. На основе вариационной теории полуаналитическое решение набора связанных волновых уравнений для волн накачки, IAW и рассеянной волны получено в приближении W.K.B. Отмечено, что на мощность рассеянной волны существенно влияет эффект самофокусировки луча накачки. 

Theoretical investigation on stimulated Brillouin scattering of intense q-Gaussian laser beams interacting with axially non-uniform plasmas has been presented. A ramp-shaped density profile has modelled the axial inhomogeneity of the plasma and the optical nonlinearity of the plasma has been considered to be originating owing to the dependence of the relativistic mass of the plasma electrons on laser intensity. An intense laser beam with frequency w0 propagating through plasma gets coupled with a preexisting ion acoustic wave (IAW) at frequency ωia and produces a back-scattered wave at frequency ws = w0 – wia. Using variational theory semi-analytical solution of the set of coupled wave equations for the pump, a IAW and a scattered wave have been obtained under W.K.B. approximation. It has been noted that the power of the scattered wave is significantly affected by the self-focusing effect of the pump beam. 

q-гауссов лазерный пучокскачок плотностирелятивистская плазмасамофокусировкастимулированное рассеяние Бриллюэнаq-Gaussiandensity ramprelativistic plasmaself-focusingstimulated Brillouin scatteringReferencesR. S. Craxton, K. S. Anderson, T. R. Boehly, V. N. Goncharov, D. R. Harding, J. P. Knauer, R. L. McCrory, P. W. McKenty, D. D. Meyerhofer, J. F. Myatt, A. J. Schmitt, J. D. Sethian, R. W. Short, S. Skupsky, W. Theobald, W. L. Kruer, K. Tanaka, R. Betti, T. J. B. Collins, J. A. Delettrez, S. X. Hu, J. A. Marozas, A. V. Maximov, D. T. Michel, P. B. Radha, S. P. Regan, T. C. Sangster, W. Seka, A. A. Solodov, J. M. Soures, C. Stoeckl, J. D. Zuegel, Phys. Plasmas, 22, 110501 (2015).R. S. Craxton, K. S. Anderson, T. R. Boehly, V. N. Goncharov, D. R. Harding, J. P. Knauer, R. L. McCrory, P. W. McKenty, D. D. Meyerhofer, J. F. Myatt, A. J. Schmitt, J. D. Sethian, R. W. Short, S. Skupsky, W. Theobald, W. L. Kruer, K. Tanaka, R. Betti, T. J. B. Collins, J. A. Delettrez, S. X. Hu, J. A. Marozas, A. V. Maximov, D. T. Michel, P. B. Radha, S. P. Regan, T. C. Sangster, W. Seka, A. A. Solodov, J. M. Soures, C. Stoeckl, J. D. Zuegel, Phys. Plasmas, 22, 110501 (2015).K. A. Tanaka, B. Boswell, R. S. Craxton, L. M. Goldman, F. Guglielmi, W. Seka, R. W. Short, J. M. Soures, Phys. Fluids, 28, 2910 (1985).K. A. Tanaka, B. Boswell, R. S. Craxton, L. M. Goldman, F. Guglielmi, W. Seka, R. W. Short, J. M. Soures, Phys. Fluids, 28, 2910 (1985).A. B. Bud’ko, M. A. Liberman, Phys. Fluids B, 4, 3499 (1992).A. B. Bud’ko, M. A. Liberman, Phys. Fluids B, 4, 3499 (1992).R. Betti, V. N. Goncharov, R. L. McCrory, C. P. Verdon, Phys. Plasmas, 5, 1446 (1998).R. Betti, V. N. Goncharov, R. L. McCrory, C. P. Verdon, Phys. Plasmas, 5, 1446 (1998).J. Myatt, A. V. Maximov, W. Seka, R. S. Craxton, R. W. Short, Phys. Plasmas, 11, 3394 (2004).J. Myatt, A. V. Maximov, W. Seka, R. S. Craxton, R. W. Short, Phys. Plasmas, 11, 3394 (2004).V. Yu. Bychenkov, W. Rozmus, V. T. Tikhonchuk, Phys. Plasmas, 4, 1481 (1997).V. Yu. Bychenkov, W. Rozmus, V. T. Tikhonchuk, Phys. Plasmas, 4, 1481 (1997).H. A. Salih, S. T. Mahmoud, R. P. Sharma, M. Rafat, Phys. Plasmas, 12, 042302 (2005).H. A. Salih, S. T. Mahmoud, R. P. Sharma, M. Rafat, Phys. Plasmas, 12, 042302 (2005).R. N. Agarwal, V. K. Tripathi, P. C. Agarwal, IEEE Trans. Plasma Sci., 24, 143 (1996).R. N. Agarwal, V. K. Tripathi, P. C. Agarwal, IEEE Trans. Plasma Sci., 24, 143 (1996).B. I. Cohen, C. J. McKinstrie, E. A. Startsev, Phys. Plasmas, 9, 4375 (2002).B. I. Cohen, C. J. McKinstrie, E. A. Startsev, Phys. Plasmas, 9, 4375 (2002).C. S. Liu, M. N. Rosenbluth, R. B. White, Phys. Fluids, 17, 1211 (1974).C. S. Liu, M. N. Rosenbluth, R. B. White, Phys. Fluids, 17, 1211 (1974).D. W. Forslund, J. M. Kindel, E. L. Lindman, Phys. Rev. Lett., 30, 739 (1973).D. W. Forslund, J. M. Kindel, E. L. Lindman, Phys. Rev. Lett., 30, 739 (1973).C. J. Randall, J. J. Thomson, K. G. Estabrook, Phys. Rev. Lett., 43, 924 (1979).C. J. Randall, J. J. Thomson, K. G. Estabrook, Phys. Rev. Lett., 43, 924 (1979).R. Y. Chiao, C. H. Townes, B. P. Stoicheff, Phys. Rev. Lett., 12, 592 (1964).R. Y. Chiao, C. H. Townes, B. P. Stoicheff, Phys. Rev. Lett., 12, 592 (1964).T. H. Maiman, Nature, 187, 493 (1960).T. H. Maiman, Nature, 187, 493 (1960).A. Singh, K. Walia, Opt. Commun., 290, 175 (2013).A. Singh, K. Walia, Opt. Commun., 290, 175 (2013).B. J. Albright, L. Yin, K. J. Bowers, B. Bergen, Phys. Plasmas, 23, 032703 (2016).B. J. Albright, L. Yin, K. J. Bowers, B. Bergen, Phys. Plasmas, 23, 032703 (2016).A. Singh, K. Walia, J. Fusion Energy, 31, 531 (2012).A. Singh, K. Walia, J. Fusion Energy, 31, 531 (2012).R. P. Sharma, P. Sharma, S. Rajput, A. K. Bhardwaj, Laser and Part. Beams, 27, 619 (2009).R. P. Sharma, P. Sharma, S. Rajput, A. K. Bhardwaj, Laser and Part. Beams, 27, 619 (2009).Q. Feng, L. Cao, Z. Liu, C. Zheng, X. He, Sci. Rep., 10, 3492 (2020).Q. Feng, L. Cao, Z. Liu, C. Zheng, X. He, Sci. Rep., 10, 3492 (2020).S. Weber, C. Riconda, V. T. Tikhonchuk, Phys. Plasmas, 12, 043101 (2005).S. Weber, C. Riconda, V. T. Tikhonchuk, Phys. Plasmas, 12, 043101 (2005).P. K. Patel, M. H. Key, A. J. Mackinnon, R. Berry, M. Borghesi, D. M. Chambers, H. Chen, R. Clarke, C. Damian, R. Eagleton, R. Freeman, S. Glenzer, G. Gregori, R. Heathcote, D. Hey, N. Izumi, S. Kar, J. King, A. Nikroo, A. Niles, H. S. Park, J. Pasley, N. Patel, R. Shepherd, R. A. Snavely, D. Steinman, C. Stoeckl, M. Storm, W. Theobald, R. Town, R. Van Maren, S. C. Wilks, B. Zhang, Plasma Phys., 47, B833 (2005).P. K. Patel, M. H. Key, A. J. Mackinnon, R. Berry, M. Borghesi, D. M. Chambers, H. Chen, R. Clarke, C. Damian, R. Eagleton, R. Freeman, S. Glenzer, G. Gregori, R. Heathcote, D. Hey, N. Izumi, S. Kar, J. King, A. Nikroo, A. Niles, H. S. Park, J. Pasley, N. Patel, R. Shepherd, R. A. Snavely, D. Steinman, C. Stoeckl, M. Storm, W. Theobald, R. Town, R. Van Maren, S. C. Wilks, B. Zhang, Plasma Phys., 47, B833 (2005).M. Nakatsutsumi, J. R. Davies, R. Kodama, J. S. Green, K. L. Lancaster, K. U. Akli, F. N. Beg, S. N. Chen, D. Clark, R. R. Freeman, C. D. Gregory, H. Habara, R. Heathcote, D. S. Hey, K. Highbarger, P. Jaanimagi, M. H. Key, K. Krushelnick, T. Ma, A. MacPhee, A. J. MacKinnon, H. Nakamura, R. B. Stephens, M. Storm, M. Tampo, W. Theobald, L. Van Woerkom, R. L. Weber, M. S. Wei, N. C. Woolsey, P. A. Norreys, New J. Phys., 10, 043046 (2008).M. Nakatsutsumi, J. R. Davies, R. Kodama, J. S. Green, K. L. Lancaster, K. U. Akli, F. N. Beg, S. N. Chen, D. Clark, R. R. Freeman, C. D. Gregory, H. Habara, R. Heathcote, D. S. Hey, K. Highbarger, P. Jaanimagi, M. H. Key, K. Krushelnick, T. Ma, A. MacPhee, A. J. MacKinnon, H. Nakamura, R. B. Stephens, M. Storm, M. Tampo, W. Theobald, L. Van Woerkom, R. L. Weber, M. S. Wei, N. C. Woolsey, P. A. Norreys, New J. Phys., 10, 043046 (2008).C. Tsallis, Braz. J. Phys., 39, 337 (2009).C. Tsallis, Braz. J. Phys., 39, 337 (2009).N. Gupta, S. Kumar, Laser Phys., 30, 066003 (2020).N. Gupta, S. Kumar, Laser Phys., 30, 066003 (2020).A. I. Akhiezer, R. V. Polovin, Sov. Phys. JETP, 3, 696 (1956).A. I. Akhiezer, R. V. Polovin, Sov. Phys. JETP, 3, 696 (1956).D. Anderson, M. Bonnedal, M. Lisak, J. Plasma Phys., 23, 115–127 (1980).D. Anderson, M. Bonnedal, M. Lisak, J. Plasma Phys., 23, 115–127 (1980).D. Anderson, M. Bonnedal, Phys. Fluids, 22, 105 (1979).D. Anderson, M. Bonnedal, Phys. Fluids, 22, 105 (1979).A. Sharma, I. Kourakis, Laser and Part. Beams, 28, 479 (2010).A. Sharma, I. Kourakis, Laser and Part. Beams, 28, 479 (2010).N. Gupta, S. Kumar, J. Opt. Quant. Electron., 53, 253 (2021).N. Gupta, S. Kumar, J. Opt. Quant. Electron., 53, 253 (2021).N. Gupta, J. Opt. Quant. Electron., 53, 608 (2021).N. Gupta, J. Opt. Quant. Electron., 53, 608 (2021).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.