نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسنده
1. پژوهشکدهی لیزر و اپتیک، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی 2. گروه فیزیک، دانشکدهی علوم پایه، دانشگاه تربیت مدرس
چکیده
سازوکار شتابدهی پروتون از غلاف تشکیل شده در پشت هدف آلومینیم در برهمکنش لیزر با قطبش P، با پهنای زمانی fs 40 < و شدت Wcm-2 3.6×1019به طور تجربی و شبیهسازی مطالعه شده است.نتایج نشان دادند که انرژی ماکزیمم و همچنین تعداد پروتونهای شتاب گرفته با اِعمال چِرپ مثبت در مقایسه با حالت برهمکنش بدون چِرپ و چِرپ منفی افزایش مییابد. سپس فرایند گرم شدن الکترونها در برهمکنش با پالس لیزر با چِرپ مثبت و منفی بررسی، و رابطهی بین پارامتر چِرپ و میدان الکترواستاتیکی تولید شده در پشت هدف مطالعه شده است. نتایج شبیهسازی نشان دادند که در برهمکنش لیزر با چِرپ مثبت در مقایسه با چِرپ منفی و حالت بدون چِرپ، فرایند گرم شدن الکترونها و همچنین میدان الکتریکی ایجاد شده به منظور شتابدهی پروتونها، افزایش چشمگیری مییابد.
کلیدواژهها
عنوان مقاله [English]
Proton Acceleration Enhancement in Frequency Chirped Laser Pulse Interaction with Plasma
نویسنده [English]
- E Yazdani
چکیده [English]
Proton acceleration process by the generated sheath in the rear-side of an Al target in the interaction of P polarized laser with the pulses duration of ≥40 fs and intensity of 3.6×1019 W cm-2 has been experimentally and numerically studied. The results show that by employing the positively chirped pulse, the proton cut off energy and the number of the accelerated protons are increaesd in comparison with an unchirped and negatively chirped pulse interactions. After that, the electron heating process in interaction of positivly and negativly chirped pulse is investigated and correlation between the chirped parameter and produced electrostatic field in the backside of the target is studied. Particle- in-cell simulation results show that the electron heating process and consequently the electrostatic field for proton acceleration goal are significantly increased by employing the positively chirped pulse campared to negativly unchirped conditions.
کلیدواژهها [English]
- Laser Plasma Interaction
- Proton Acceleration
- Simulation
- Chirp