Ведущий персонал: заведующий лабораторией Павел Каратаев (h-индекс – 10), Роял Холлоуэй, Лондонский университет, Великобритания
Основная цель лаборатории - изучение различных механизмов генерации электромагнитного излучения, возникающей при помощи релятивистских заряженных частиц в конденсированных средах, и его применение для разработки передовой лучевой диагностики и с целью развития новых источников высокоинтенсивного излучения. Первоначально, сотрудники лаборатории и учащиеся будут сосредоточены на получении и исследовании дифракции – излучение Черенкова (ИЧ) от диэлектрических мишеней. На втором этапе планируется исследовать излучение Черенкова, полученное от мета-материальной мишени. На этом этапе примут участие русскоязычные ученые из Роял Холлоуэй, Лондонский университет, из Центра физики конденсированных сред, которые будут производить и проверять мета-материальные цели. На основании этого исследования планируется развивать приборы (положение луча и длина мониторов) для Большого адронного коллайдера (HL-LHC) в ЦЕРН (Швейцария), и продольный монитор профиля пучка для ультрасовременной испытательной лазерной установки свободных электронов КЛАРА в лаборатории Дарсбери (Великобритания).
После завершения первого годового плана будет разработана полная экспериментальная и аналитическая методология, которая будет использоваться для продолжения исследований на мишенях с более сложной конфигурацией. Будет разрабатываться новая мета-материальная мишень, тестироваться при помощи лазера ТГц, доступного в RHUL, осуществляться моделирование радиационных характеристик для предположения окончательных результатов. Это позволит разработать эффективные радиаторы мишеней, которые будут использоваться в мониторах диагностики в современных и будущих ускорительных установках, таких как большой адронный коллайдер, международный линейный коллайдер или компактный линейный коллайдер (если будет одобрено) или рентгеновские лазеры на свободных электронах.
Научные результаты
- На базе ускорителя CLARA (Дарсбери, Великобритания) создана установка для исследования когерентного терагерцового излучения. Основные компоненты: трехмерный вакуумный манипулятор, интерферометр Майкельсона для спектральных измерений с несколькими широкополосными детекторами, система дистанционного управления, съема и хранения информации.
- Разработан компьютерный код для расчета пространственных и спектральных характеристик излучения Вавилова-Черенкова при пролете заряженной частицы вблизи диэлектрической мишени. Готовится публикация в реферируемом журнале.
- На микротроне ФТИ ТПУ в серии экспериментов обнаружено излучение Вавилова-Черенкова в области вакуумного ультрафиолета, генерируемого пучком заряженных частиц в алюминиевой мишени вблизи L-края поглощения. Готовится публикация в реферируемом журнале.
- На базе Микротрона ФТИ ТПУ разработана установка для исследования электромагнитного излучения в миллиметровом диапазоне длин волн. Основные компоненты: Система манипулирования мишени, Интерферометр Мартина-Паплета, оборудованный низко барьерным диодным детектором, система дистанционного управления, съема и хранения информации.
- На микротроне ФТИ ТПУ проведена серия экспериментов по исследованию характеристик излучения Смита-Парсела в проводящих мишенях. Готовится публикация в реферируемом журнале.
- Проведен совместный эксперимент на установке LUCX (KEK, Япония) по исследованию монохроматичности линий 1го и 5го порядков дифракции излучения Смита-Парсела. Готовится совместная публикация в реферируемом журнале.