نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 پژوهشکده پلاسما و گداخت

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

چکیده

وجود پیش پالس لیزری با شدت کم (کمتر از Wcm-2 1013 با پهنای زمانی نانوثانیه و شدت‌های کمتر از Wcm-2 1017 با پهنای زمانی پیکوثانیه) یک مسئله اساسی در آزمایش‌های شتابدهی لیزری پروتون می‌باشد، که اغلب پارامترهای باریکه پروتون تولید شده توسط لیزرهای با شدت بالا را تغییر می‌دهد. با توجه به اندازه دامنه شدت پیش‌پالس و ضخامت هدف، اثرات متعددی ممکن است اتفاق بیفتد. در این کار به منظور نزدیک شدن به نتایج واقعی به طور خاص برای پارامترهای پیش‌پالس مجموعه لیزری ATLAS ، شامل یک پیش‌پالس 20 پیکوثانیه‌ای؛ و برای ضخامت‌های مختلف هدف (از 12/0 -1میکرومتر) شبیه‌سازی‌های هیدرودینامیکی با کد سیالی انجام و پارامترهای هدف در انتهای زمان اعمال پیش‌پالس از کد سیالی استخراج شده است. بر اساس نتایج به دست آمده برای این شرایط معین از پیش پالس، ضخامت 25/0 میکرومتر برای برهم‌کنش پالس اصلی با هدف بهینه می‌باشد. در ضخامت‌های کوچک‌تر، پروفایل چگالی در سطح پشتی هدف به هم می‌خورد و این موجب کاهش بازدهی شتابدهی خواهد شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

The effect of laser prepulse on the target parameters in TNSA approach

نویسندگان [English]

  • somayeh rezaei 1
  • mohammad jafar jafari 2

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

2 عضو هییت علمی

چکیده [English]

Low-intensity laser prepulses (<1013 W cm−2, nanosecond duration and <1017 W cm−2, picosecend duration ) are a major issue in experiments on laser-induced generation of protons, often limiting the performances of proton sources produced by high-intensity lasers. Depending on the intensity regime and target thickness, several effects may be associated with the prepulse. In this work, in order to get closer to the real experiments, specifically for the prepulse parameters of the ATLAS laser facility, including a 20 picosecond prepulse, and for different target thicknesses (from 1-0.12 μm) hydrodynamic simulations were performed with fluid code and the target parameters were extracted at the end of the prepulse interaction time. According to the results obtained for these specific prepulse conditions, the thickness of 0.25 μm is optimal for the interaction of the main pulse with the target. In smaller thicknesses, the density profile on the rear surface of the target will be affected, so that decreases the acceleration efficiency.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hydrodynamic simulation
  • -laser prepulse
  • -target rear surface