В работе рассмотрен процесс лазерно-плазменных генерации и ускорения электронных сгустков. Рассмотрена генерация тормозного излучения релятивистскими электронами.
С помощью PiC-моделирования определены параметры субфемтосекундных электронных сгустков, получаемых на основе механизма опрокидывания кильватерной волны при взаимодействии фемтосекундного лазерного импульса с неоднородной плазмой докритической концентрации.
Методами PiC-моделирования найдены параметры многокаскадного лазерно-плазменного кильватерного ускорения сгустков электронов с зарядом 70 пКл до энергий нескольких десятков ГэВ с учетом эффекта самовоздействия, при которых обеспечиваются низкие значения разброса по энергии и эмиттанса (на уровне 1% и 1 мм·мрад соответственно).
С помощью моделирования методами Монте-Карло проведена оптимизация материала и толщины конвертера источника гамма-квантов и вторичных частиц, основанного на взаимодействии релятивистских электронов, полученных при прямом лазерном ускорении, с мишенью-конвертером, для максимизации выхода гамма-квантов и повышения яркости источника.