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

شتابدهی ذرات باردار با استفاده از لیزر به عنوان جدیدترین روش شتابد هی ذرات باردار شناخته می شود.یکی از روش های شتاب دهی ذرات باردار در اندرکنش لیزرهای پرتوان با پلاسما، مکانیزم غلاف عمود برسطح بوده که در این مکانیزم، استفاده از پلاسمای با چگالی بحرانی در جلوی هدف، منجر به افزایشبیشینه ی انرژی ذرات شتاب داده شده می شود. در این مقاله با استفاده از شبیه سازی ذره در جعبه، اثرضخامت پلاسمای با چگالی بحرانی قرار گرفته روی فویل فلزی، مورد بررسی قرار گرفته است و بهترینضخامت مشخص شده که برای پلاسمایی با چگالی 0.9 چگالی بحرانی و لیزری با شدت (20)10 وات برسانتی متر مربع، این مقدار 16 میکرون متر به دست آمده است. عامل اصلی دخیل در نتایج، خودکانونیشدن بهینهی پالس لیزر در این طول و افزایش جفت شدگی انرژی لیزر به پلاسما میباشد. همچنین، درصورت استفاده از چنین هدفی، بیشینه ی انرژی پروتون های شتاب داده شده، تا حدود 53 درصد افزایش می یابد.

Keywords:

شتاب دهنده لیزری , پلاسمای چگالی بحرانی , ذره در جعبه , غلاف عمود بر سطح , پروتون