بررسی تاثیر نیروی واکنش تابش کلاسیکی و کوانتومی بر برهم کنش لیزر فوق پرتوان با پلاسمای نزدیک بحرانی

در این مطالعه، تاثیر نیروی های واکنش تابش در مدل های کلاسیکی و کوانتومی بر رفتار پلاسما و میدان های الکترومغناطیسی در برهم­کنش لیزرهای فوق پرتوان (۲W/cm ۱۰۲۳-۱۰۲۲~I) با پلاسماهای نزدیک بحرانی (حدود چند دهم تا چند برابر چگالی بحرانی) با استفاده از شبیه سازی ذره در سلول در یک ­بعد مکانی در فرمول ­بندی های کلاسیکی و کوانتومی بررسی شده است. نتایج نشان می دهند نیروی واکنش تابش تاثیر قابل­ ملاحظه ای بر اختلالات پلاسمایی القا شده و تحولات آن ها و هم ­چنین تحولات خودسازگار لیزر دارد. به­ طور کلی، در شدت های فوق ­نسبیتی بالاتر (حدود ۲W/cm ۱۰۲۳)، وارد کردن اثرات واکنش تابش باعث افزایش تزریق انرژی پالس به پلاسما می ­شود. این انرژی تزریق شده یا صرف افزایش انرژی مکانیکی اختلال پلاسما (افزایش جذب موثر) شده یا به­ صورت تابش فوتون های فرابنفش به بیرون هدر می ­رود. در شدت های پایین تر (حدود ۲W/cm ۱۰۲۲)، پدیده واکنش تابش بیش تر همانند یک نیروی اتلافی و اصطکاکی نقش ایفا کرده و میزان جذب موثر و دامنه موج پلاسمایی را کاهش می ­دهد. اگرچه اثر اصطکاکی نیروی واکنش تابش ملموس و قابل ­انتظار است، اثر مشاهده شده در افزایش جذب در شدت های بالاتر، یک پدیده غیرخطی پیچیده و غیرعادی است. علاوه براین، وجود نیروی واکنش تابش باعث ایجاد بعضی تغییرات الگویی در موج پلاسمایی و اشباع ­شدگی در جذب انرژی لیزر می­ شود. در این پژوهش، ضمن گزارش این پدیده ها و هم چنین مقایسه هایی بین نتایج فرمول ­بندی­های کلاسیکی و کوانتومی، توضیحاتی در مورد آن ها ارایه شده است.