نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی پژوهشکده پلاسما و گداخت هسته ای

2 پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای

3 پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای- پژوهشکده پلاسما و گداخت هسته ای

10.24200/nst.2021.842.1574

چکیده

در این مقاله، دو باریکه پر شدت نسبیتی تحت شرایط مختلف بر پلاسمای کم چگال اعمال و تاثیر فاصله دو باریکه از هم و زاویه این دو باریکه نسبت به همدیگر بر شتابدهی الکترون ها بررسی شد. شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهد، زمانی که فاصله دو باریکه صفر است و زاویه نسبی بین انها وجود ندارد بعد از گذشت مدت زمان کافی انگار یک باریکه پر شدت و قدرتمند کل پلاسما را طی میکند و باعث افزایش طول شتابدهی الکترون ها و افزایش انرژی جنبشی آنها می شود. از آنجا که در حالت بهترین برهم‌نهی سازنده بین پالس‌ها ایجاد می‌شود، به صورت طبیعی، الکترونهای داغ بیشترین دما و بیشترین انرژی قطع را خواهند داشت. از طرفی دیگر، با افزایش فاصله پالس‌ها، برهم‌نهی سازنده کاهش یافته (دامنه کل میدانهای لیزر کاهش می‌یابد) و به تبع آن دمای الکترون‌های داغ پایین می‌آید. نتایج نشان می‌دهد در شرایط و ، آهنگ فرسایش پالس و افزایش انرژی جنبشی الکترون ها بیشتر از زوایای غیر صفر است که می‌تواند به دلیل برانگیزش امواج قویتر پلاسمایی باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Study on the electron acceleration in the interaction of two relativistic laser beams with under-dense plasma

نویسندگان [English]

  • Seyed Abolfazl Ghasemi 1
  • masoud pishdast 2
  • Jamalaldin YazdanPanah 3

1 Faculty Member

2 دکتر

3 Plasma and Nuclear Fusion Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute

چکیده [English]

In this paper, two intense relativistic beams were applied to low-density plasma under different conditions, and the effect of the distance and the angle between these two beams on the acceleration of electrons were investigated. The simulations showed that when the distance between two beams is zero and there is no relative angle between them, after some adequate amount of time, it seems that a strong and powerful beam travels through the entire plasma, increasing the acceleration length of the electrons and their kinetic energy. As the best profitable overlap occurs between the pulses at and , naturally, the hot electrons will have the highest temperature and the highest cut-off energy. On the other hand, as the pulse distance increases, the useful overlap decreases (the total amplitude of the laser fields decreases) and consequently the temperature of the hot electrons will reduce. The results showed that on the conditions and the rate of pulse erosion and the increase in the kinetic energy of the electrons are slightly greater than the non-zero angles, which can be due to the excitation of the stronger plasma waves.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Keywords: electron acceleration
  • Laser-plasma Interaction
  • electron kinetic energy