بهینه سازی ضخامت پلاسمای چگالی بحرانی جهت افزایش بیشینه ی انرژی پروتون های شتاب داده شده

رضا گودرزی¹

1) دانشجوی دکتری فیزیک، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، پژوهشکده فوتونیک و فناوری های کوانتومی-

کد IOI مقاله : XAEK-CACFF
محل انتشار : کنفرانس ملی پیشرفت های اخیر در مهندسی و علوم نوین(desconf.com)
چکیده :
    شتاب دهی ذرات باردار با استفاده از لیزر به عنوان جدیدترین روش شتاب دهی ذرات باردار شناخته می شود. یکی از روش های شتاب دهی ذرات باردار در اندرکنش لیزرهای پرتوان با پلاسما، مکانیزم غلاف عمود بر سطح بوده که در این مکانیزم، استفاده از پلاسمای با چگالی بحرانی در جلوی هدف، منجر به افزایش بیشینه ی انرژی ذرات شتاب داده شده می شود. در این مقاله با استفاده از شبیه سازی ذره در جعبه، اثر ضخامت پلاسمای با چگالی بحرانی قرار گرفته روی فویل فلزی، مورد بررسی قرار گرفته است و بهترین ضخامت مشخص شده که برای پلاسمایی با چگالی 0.9 چگالی بحرانی و لیزری با شدت 1020 وات بر سانتی متر مربع، این مقدار 16 میکرون متر به دست آمده است. عامل اصلی دخیل در نتایج، خودکانونی شدن بهینه ی پالس لیزر در این طول و افزایش جفت شدگی انرژی لیزر به پلاسما می باشد. همچنین، در صورت استفاده از چنین هدفی، بیشینه ی انرژی پروتون های شتاب داده شده، تا حدود 53 درصد افزایش می یابد.

کلمات کلیدی : شتاب دهنده لیزری پلاسمای چگالی بحرانی ذره در جعبه غلاف عمود بر سطح پروتون