مطالعه و بررسی شتاب دهی پروتون ها در اندرکنش لیزرهای پرتوان با هدف های فومی
عنوان مقاله: مطالعه و بررسی شتاب دهی پروتون ها در اندرکنش لیزرهای پرتوان با هدف های فومی
شناسه ملی مقاله: JR_JONSAT-41-3_008
منتشر شده در در سال 1399
شناسه ملی مقاله: JR_JONSAT-41-3_008
منتشر شده در در سال 1399
مشخصات نویسندگان مقاله:
رضا گودرزی - پژوهشکده ی فوتونیک و فناوری های کوانتومی، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: ۱۴۱۵۵-۱۳۳۹، تهران ایران
الناز یزدانی - گروه فیزیک، دانشگاه تربیت مدرس، صندوق پستی: ۱۱۱-۱۴۱۱۵، تهران ایران
خلاصه مقاله:
رضا گودرزی - پژوهشکده ی فوتونیک و فناوری های کوانتومی، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: ۱۴۱۵۵-۱۳۳۹، تهران ایران
الناز یزدانی - گروه فیزیک، دانشگاه تربیت مدرس، صندوق پستی: ۱۱۱-۱۴۱۱۵، تهران ایران
شتاب دهی ذرات باردار پر انرژی از مهم ترین کاربردهای اندرکنش لیزرهای پرتوان با پلاسما می باشد. با استفاده از هدف با چگالی های نزدیک به چگالی بحرانی، به دلیل همبستگی بیش تر لیزر با پلاسما، انرژی منتقل شده از لیزر به پلاسما افزایش می یابد. امروزه به دلیل ساخت هدف های با ساختار فومی با چگالی نزدیک به چگالی بحرانی، امکان استفاده از این نوع هدف های شتاب دهی جهت مطالعه هرچه بیش تر فرایند شتاب دهی ذرات در چگالی های نزدیک به چگالی بحرانی فراهم شده است. در این پژوهش با استفاده از روش شبیه سازی ذره در جعبه، شکل واقعی ساختار اهداف فومی به منظور مطالعه دقیق تر اندرکنش لیزر با هدف مورد بررسی قرار گرفته است و حالت بهینه برای فوم متخلخل از نظر ابعاد و فواصل بین حفره ها بر مبنای بیشینه ی انرژی پروتون های تولید شده پس از اتمام تپ لیزر، پیشنهاد شده است. بر اساس این مطالعات، برای فوم با چگالی ۶/۳ برابر چگالی بحرانی و ضخامت μm ۱۶، وجود حفره هایی به قطر μm ۵/۰ و فواصل بین مراکز حفرهای μm ۵/۱ منجر به تولید پروتون هایی با بیشینه انرژی MeV ۴۰ می شود. در صورتی که حفره ها از حالت بهینه خارج شوند، کاهش انرژی بیشینه ۲۰ درصدی برای پروتون ها نسبت به فوم بدون تخلخل مشاهده خواهد شد.
کلمات کلیدی: لیزر, پلاسما, چگالی بحرانی, فوم, پروتون
صفحه اختصاصی مقاله و دریافت فایل کامل: https://civilica.com/doc/1361426/