تأثیر شکل پالس لیزر بر گیراندازی ناشی از یونیزاسیون الکترون در شتابدهنده‌های لیزر-پلاسما

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 هیأت علمی

2 عضو هیئت علمی پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای

3 عضو هیئت علمی - پژوهشکده پلاسما و گداخت

چکیده
در این مقاله، تزریق الکترون‌های اتم نیتروژن ناشی از یونیزاسیون در یک شتابدهنده لیزر-پلاسمایی مورد مطالعه قرار می‌گیرد. برای این کار، انتشار پالس‌های کوتاه و پرشدت لیزر با شکل‌های مختلف در ترکیبی از اتم‌های هیدروژن (با عدد اتمی پایین) و نیتروژن (با عدد اتمی بالا) در نظر گرفته می‌شود. ابتدا فیزیک مسأله و مکانیسم تزریق الکترون در فاز مناسب با استفاده از هامیلتونین تک ذره در میدان موج پلاسمایی ناشی از یونیزاسیون اتم‌های هیدروژن بررسی می‌شود. سپس بعد از بررسی نتایج کد شبیه‌سازی ذره در جعبه (PIC) نشان داده می‌شود که جمعیت و انرژی بیشینه الکترون‌های نیتروژن به دام افتاده و تزریق شده در اثر یونیزاسیون به شدت به شکل پالس لیزر وابسته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Effect of the laser pulse shape on the ionization-induced trapping of electrons in laser-plasma accelerators

نویسندگان English

Elnaz Khalilzadeh 1
amir chakhmachi 2
zohreh dehghni 3
1 plasma
2 هیات علمی پژوهشگاه
3 پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای
چکیده English

In this paper, the injection of Nitrogen electrons due to ionization in a laser-plasma accelerator is studied. For this purpose, the propagation of short and intense laser pulses with different pulse shapes in a combination of Hydrogen atoms (low atomic number) and Nitrogen atoms (high atomic number) is considered. Using the single-particle Hamiltonian in the plasma wave field caused by the ionization of Hydrogen atoms, the physics and the mechanism of electron ionization injection in the appropriate phase are investigated. Then, the results of the particle-in-cell (PIC) simulation code show that the population and maximum energy of the trapped and injected nitrogen electrons due to ionization are strongly dependent on the laser pulse shape.

کلیدواژه‌ها English

Laser plasma accelerator
Electron trapping
Field ionization
Laser pulse shape

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 01 دی 1403