وابستگی گرمایش الکترون ها به زمان خیزش پالس در برهم کنش پالس قوی لیزر با پلاسما

در این مقاله با استفاده از نتایج کد شبیه ­سازی ذره در جعبه، اثر زمان خیزش پالس لیزر بر گرمایش الکترون­ ها در برهم ­کنش پالس قوی لیزر با پلاسمای زیر چگال بررسی شده است. به همین منظور، دو پالس لیزر به طول ۲۰۰ فمتو­ثانیه و با زمان خیزش متفاوت ۸۰ فمتو­ثانیه و ۴۰ فمتو­ثانیه انتخاب شده اند. شدت پالس لیزر ۲w/cm ۱۰۱۸ و چگالی پلاسما ncr۰۲/۰ (ncr چگالی بحرانی در پلاسما است) در نظر گرفته شده است. برای اندازه­ گیری دقیق و صحیح دمای الکترون ­ها در نواحی مختلف پلاسما، از عناصر تانسور تنش استفاده شده است. نتایج نشان می ­دهد، گرمایش و در نتیجه دمای الکترون ­ها به شدت وابسته به زمان خیزش پالس لیزر بوده و با کاهش مقدار زمان خیزش پالس، افزایش قابل توجهی می ­کند. به ­عبارت دقیق ­تر، برای پالس­ با شیب ملایم (با زمان خیزش بلند ۸۰ فمتو­ثانیه)، پراکندگی ­های تولید شده در پلاسما، زمینه را برای گرمایش کاتوره­ای الکترون­ ها فراهم می ­کند. حال آن ­که برای پالس­ لیزر با شیب تندتر (با زمان خیزش کوتاه ۴۰ فمتو­ثانیه) گرمایش الکترون ­ها با رخ دادن شکست موج آغاز می ­شود. در ادامه نقش افزایش شدت پالس لیزر بر گرمایش الکترون ­ها برای پالس­ های با زمان خیزش متفاوت بررسی شده و نتیجه ­گیری می ­شود برای پالس با زمان خیزش کوتاه اثر آن شدیدتر است.

Keywords:

گرمایش الکترون ها , برهم کنش لیزر با پلاسما , شبیه سازی ذره ای , زمان خیزش پالس , عناصر تانسور تنش