В последнее время интенсивно исследуются возможности генерации высокоэнергетичных ионных пучков при взаимодействии лазерных импульсов с тонкой фольгой в режиме радиационного ускорения, когда ионы плазмы непосредственно ускоряются радиационным давлением электромагнитного поля лазера. В этом случае плазма играет роль зеркала - поле отражается от фольги, а электроны и ионы двигаются вместе. Данные источники энергичных ионов применяются в радиографии и имеют большие перспективы в медицине как более компактные и дешевые по сравнению с традиционными ускорителями заряженных частиц. При движении фольги возможно развитие неустойчивости плазменной границы - неустойчивости Релей-Тейлора, которая приводит к изменению формы фольги и ее прорыву, что ограничивает режим ускорения ионов и является существенным препятствием для получения моноэнергетичных пучков.
На основе метода частиц нами проведено численное моделирование взаимодействия лазерного излучения с тонкой фольгой, состоящей из электронов и разного сорта ионов; рассмотрены режимы ускорения и развития неустойчивости Релей-Тейлора для различных значений амплитуды лазерного импульса, его поляризации, плотности и состава фольги. Серия расчетов позволила найти режимы оптимальных значений данных параметров для уменьшения разброса в энергетичесом спектре ускоренных ионов.
Полученные оценки могут быть использованы при проведении экспериментов по ускорению ионов в лазерной плазме.