نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 سازمان انرؤی اتمی ایران- پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای

2 عضو هیئت علمی

10.24200/nst.2020.575.1390

چکیده

در این مقاله، شکل‌گیری موج عقبه در برهمکنش پالس قوی لیزر با گاز، با استفاده از نتایج کد شبیه سازی PIC به همراه یونیزاسیون، بررسی شده و با حالتی که پالس لیزر در پلاسمای پیش فرض منتشر می‌شود، مقایسه گردیده است. نتایج نشان می دهند که بر خلاف کارهای قبلی که به دلیل ایجاد نوسانات چگالی هنگام یونیزاسیون، به راه اندازی قوی ناپایداری رامان رو به جلو و به دنبال آن به مدوله شدن قوی پالس لیزر اشاره کرده بودند، اندازه میدان عقبه تولیدی در حالت انتشار پالس لیزر در گاز نسبت به پلاسما، به شدت به شیب پالس لیزر وابسته می‌باشد. علاوه برآن برای پالس‌هایی با شیب تند، این دو مقدار تقریبا یکسان هستند. این در حالی است که برای پالس‌هایی با شیب ملایم‌تر، میدان عقبه در پلاسما دارای مقادیر بزرگتری بوده و برای پالس های با شیب کمتر، دامنه میدان عقبه در گاز بزرگتر می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigation of the wake field generation in interaction of the intense laser pulse with gas

نویسندگان [English]

  • mohammad jafar jafari 1
  • elnaz khalilzadeh 2
  • zohreh dehghni 2
  • somayeh rezaei 2

1 عضو هییت علمی

2 پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای

چکیده [English]

In this work, first the formation of wake field during the interaction of intense laser pulse with a gas medium has been investigated by using PIC simulation code, which also includes the ionization process and then the results have been compared with the case of pre-formed plasma medium. Although in previous works, the strong launch of forward Raman's instability was showed in result of plasma density fluctuations during ionization and the subsequent strong laser pulse modulation, our results indicate that the wake field amplitude in gas in compared with plasma considerably depend on the laser pulse shape. For laser pulse with high slope, the amplitude of wake electric field is quite the same in gas and plasma mediums. However, as the slope of the laser pulse decreases (soft slope), the wake field is generated with larger amplitude in the plasma. Then a further decrease in the laser pulse slope leads to a larger wake electric field in a gas than a plasma environment.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Wake field
  • Laser-plasma Interaction
  • Pulse rise time
  • Raman instability