تاثير طول مقياس پشت هدف در بيشينه انرژي پروتون در مكانيزم شتابدهي ليزري

Effect of target rear surface scale length on the maximum proton energy in laser proton acceleration mechanism

مكانيزم رايج شتابدهي ليزري پروتون، شتابدهي با ميدان غلافي از پشت هدف (TNSA) ميباشد. در اين كار هندسه هدف آلومينيومي به كار رفته در برهم كنش پالس ليزر شدت بالا با پلاسما موردمطالعه و بررسي قرار گرفته است. به منظور بررسي اثر هندسه پشت تارگت دو هدف با چگالي ثابت و پله اي در پشت آن و هدف با چگالي نمايي در پشت آن در نظر گرفته شده است. مقايسه نتايج نشان ميدهد با به هم خوردن پشت هدف بيشينه انرژي پروتون شتاب گرفته نيز كاهش مي يابد. اين به علت تغيير دامنه ميدان الكتريكي تشكيل شده در پشت هدف است كه به شدت تحت تاثير نمايه چگالي ميباشد.

Abstract- The common mechanism of laser proton acceleration is the Target Normal Sheath Acceleration (TNSA). In this work, the rear geometry of the aluminum target used in the interaction of high intensity laser pulse with plasma has been studied and investigated. In order to investigate the effect of the geometry behind the target, two targets with constant and step like density behind it and the second, a target with exponential density behind it have been considered. The comparison of the results shows that the maximum energy of the accelerated protons decreases as the rear surface of the target destroys. This is due to the change in the amplitude of the electric field formed behind the target, which is strongly influenced by the density profile.