Generation of GeV protons from 1 PW laser interaction with near critical density targets

The propagation of ultra intense laser pulses through matter is connected with the generation of strong moving magnetic fields in the propagation channel as well as the formation of a thin ion filament along the axis of the channel. Upon exiting the plasma the magnetic field displaces the electrons at the back of the target, generating a quasistatic electric field that accelerates and collimates ions from the filament. Two-dimensional Particle-in-Cell simulations show that a 1 PW laser pulse tightly focused on a near-critical density target is able to accelerate protons up to an energy of 1.3 GeV. Scaling laws and optimal conditions for proton acceleration are established considering the energy depletion of the laser pulse.Comment: 26 pages, 8 figure

Accelerating Protons to Therapeutic Energies with Ultra-Intense Ultra-Clean and Ultra-Short Laser Pulses

Proton acceleration by high-intensity laser pulses from ultra-thin foils for hadron therapy is discussed. With the improvement of the laser intensity contrast ratio to 10-11 achieved on Hercules laser at the University of Michigan, it became possible to attain laser-solid interactions at intensities up to 1022 W/cm2 that allows an efficient regime of laser-driven ion acceleration from submicron foils. Particle-In-Cell (PIC) computer simulations of proton acceleration in the Directed Coulomb explosion regime from ultra-thin double-layer (heavy ions / light ions) foils of different thicknesses were performed under the anticipated experimental conditions for Hercules laser with pulse energies from 3 to 15 J, pulse duration of 30 fs at full width half maximum (FWHM), focused to a spot size of 0.8 microns (FWHM). In this regime heavy ions expand predominantly in the direction of laser pulse propagation enhancing the longitudinal charge separation electric field that accelerates light ions. The dependence of the maximum proton energy on the foil thickness has been found and the laser pulse characteristics have been matched with the thickness of the target to ensure the most efficient acceleration. Moreover the proton spectrum demonstrates a peaked structure at high energies, which is required for radiation therapy. 2D PIC simulations show that a 150-500 TW laser pulse is able to accelerate protons up to 100-220 MeV energies.Comment: 26 pages, 6 figure

Erektil'naya disfunktsiya u bol'nykh s maloy dlitel'nost'yu sakharnogo diabeta 2 tipa

Цель. Оценка распространенности и характеристик ЭД у больных с малой длительностью СД 2 типа с целью установления доминирующего фактора в ее этиологии. Материалы и методы. Проведено скрининговое обследование репрезентативной выборки больных СД 2 типа мужчин в Нижнем Новгороде и различных районах Нижегородской области на предмет наличия осложнений СД в рамках Федеральной целевой программы ?Сахарный диабет?. У 29 пациентов, включанных в дальнейшее исследование произведена допплерография артерий полового члена и определение вибрационной, тактильной, температурной чувствительности полового члена с оценкой бульбокавернозного рефлекса. На основании полученных данных диагностировалась та или иная форма ЭД. Результаты. Из 29 пациентов ЭД выявлена у 8 (27%) мужчин. У 19 пациентов нарушений половой функции выявлено не было. Показатели гликированнного гемоглобина у пациентов с ЭД и без нарушений половой функции также достоверно не различались и составляли 8,7 (6,6-10,0) и 7,2% (6,9-8,8) соответственно, т. е. все пациенты находились в состоянии декомпенсации СД. В структуре ЭД у пациентов с малой длительностью СД преобладала нейрогенная форма, длительность заболевания которой была сопоставима с длительностью СД. ЭД, развившаяся именно вследствие СД, выявлена у 6 (20%) пациентов, но поскольку объем обследованной выборки невелик, реальная распространенность ЭД в данной группе пациентов может отличаться от полученной. Выводы. ЭД нередко является одним из первых выраженных клинических проявлений СД 2 типа у мужчин. В структуре ЭД, возникшей у пациентов в начале заболевания СД, преобладает нейрогенная форма. Развитие васкулогенной формы ЭД, выявляемой в начале заболевания СД, вероятнее всего связано с васкулопатией, обусловленной соматической патологией, возникшей до дебюта СД