نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

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

2 هیئت علمی-پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای- پژوهشکده پلاسما و گداخت هسته ای

3 هیئت علمی- پژوهشکده پلاسما و گداخت هسته ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای

10.24200/nst.2020.578.1392

چکیده

در برهمکنش لیزرهای فوق پرتوان با پلاسما، پدیده‌های الکترودینامیک کوانتومی از قبیل تابش فوتون‌های پر انرژی توسط الکترون‌ها، به‌دام اندازی واکنش تابش و یا خلق پاد ذرات می‌تواند سازوکار برهمکنش را تحت تاثیر قرار دهد. در این مقاله، سازوکار برهمکنش لیزر با قطبش‌های خطی و دایروی با شدت بزرگتر از W/cm2 1023 با پلاسمای کم چگال در حضور نیروی واکنش تابش با استفاده از شبیه‌سازی ذره در سلول بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهند که پدیده به‌دام اندازی واکنش تابش برای لیزر با قطبش دایروی قوی‌تر از قطبش خطی است. در برهمکنش لیزر با قطبش دایروی، چگالی الکترون‌های به‌دام افتاده بزرگتر از قطبش خطی است. همچنین چگالی فوتون‌های گسیل شده توسط الکترون‌ها برای قطبش دایروی بزرگتر از قطبش خطی است. برای هر دو قطبش لیزر، در زمان های بعدتر برهمکنش، لحاظ نمودن گسیل فوتون و نیروی واکنش تابش، منجر به کاهش قابل توجه انرژی قطع الکترون‌ها می‌شود. انرژی قطع فوتون‌های گسیل شده برای قطبش دایروی بزرگتر از قطبش خطی است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The effect of laser polarization on radiation reaction trapping of the electrons in ultra high power laser interaction with rarified plasma

نویسندگان [English]

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

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

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

3 عضو هیات علمی

چکیده [English]

In ultra high power laser interaction with plasma, quantum electrodynamics phenomena such as high energy photon emission by electrons, radiation reaction trapping and anti particle creation can affect the interaction mechanism. In this paper, the interaction mechanism of the circular and linear laser with the intensity higher than 1023 W/cm2 with rarified plasma in the presence of the radiation reaction force has been investigated using particle in cell simulation. The results indicate that, radiation reaction trapping for circular polarization is more effective than the linear one. Also, photons emitted by electrons have higher density for circular polarization. For both polarizations, at later times of the interaction, considering photon emission and radiation reaction effects, decrease the cut off energy of electrons significantly. The cut off energy of the emitted photons is higher for circular polarization than the linear polarization.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Laser Polarization
  • Laser-plasma Interaction
  • Radiation Reaction