شبيه‌سازي ذره‌اي دوبعدي شتاب الكترون در برهم ‌كنش پالس ليزري كوتاه با پلاسماي داراي رمپ چگالي در رژيم حبابي

در اين مقاله، با استفاده از شبيه‌ سازي ذره‌ اي دوبعدي پلاسما، شتاب الكترون در رژيم حبابي در اثر برهم‌كنش پالس ليزري پرشدت كوتاه با يك پلاسماي رقيق داراي رمپ چگالي مورد بررسي قرار گرفته است. در اثر نيروي پاندرماتيو ليزري، موج پلاسمايي و ميدان الكتريكي متناظر با آن در پلاسما تشكيل مي‌ شود. الكترون‌هاي تزريق شده در ناحيه ‌ي متمركزكننده و شتاب دهنده موج پلاسمايي مي‌ توانند از موج انرژي گرفته و تا انرژي ‌هايي از مرتبه گيگالكترون‌ولت شتاب داده شوند. نتايج شبيه‌سازي ذره اي دوبعدي نشان مي دهد با افزايش شيب چگالي پلاسما، سرعت فاز موج پلاسمايي ايجاد شده افزايش و طول موج متناظر با آن كاهش مي يابد. اين امر موجب جابجايي ناحيه ي متمركزكننده و شتاب دهنده موج پلاسمايي و در نهايت افزايش طول شتاب در فرآيند شتابدهي الكترون مي گردد. با در نظر گرفتن پالس ليزري با دامنه شدت بدون بعد ، پهناي پالس  و پلاسما با رمپ چگالي به طول ، ميدان الكتريكي شتابدهنده متناظر با موج پلاسمايي با دامنه ي  بدست آمد. نتايج بدست آمده مي تواند در انتخاب پروفايل مناسبِ چگالي پلاسما در طراحي سامانه ي شتاب دهنده ليزر- پلاسما براي دستيابي به انرژي هايي از مرتبه گيگاالكترون‌ولت در زمان هاي كوتاه داراي اهميت باشد.