بهره انرژي الكترون در كانال يوني ليزري تحت تأثير پتانسيل بار فضايي و ميدان‌هاي مغناطيسي ويگلر مارپيچي و يكنواخت خارجي

Electron Energy Gain in laser ion channel affected by the space-charge potential and helical wiggler and external uniform magnetic fields

در اين مقاله بهره انرژي الكترون و ديناميك نسبيتي آن در يك كانال يوني تشكيل شده در اثر عبور پالس ليزر تحت تاثير پتانسيل بار فضايي كانال يوني و موج پلاسمايي در حضور ميدان­هاي مغناطيسي ويگلر مارپيچي و يكنواخت خارجي بصورت تحليلي مورد بررسي قرار گرفته است. معادلات در نظر گرفته شده براي بررسي ديناميك الكترون ، معادلات نيروي لورنتس سه بعدي مي­باشند. براي تحليل عددي معادلات به­دست آمده، از يك كد تك ذره نسبيتي سه بعدي استفاده شده است. نتايج نشان مي­دهند بهره انرژي الكترون و مسير حركت آن در كانال بطور قابل توجهي تحت تأثير بار فضايي يون و ويگلر مارپيچي و همچنين ميدان مغناطيسي يكنواخت خارجي قرار مي­گيرند. نتايج به­دست آمده در اين مقاله مي­تواند در انتخاب پارامترهاي مناسب براي طراحي شتابدهنده­هاي پلاسمايي حائز اهميت باشند.

In this paper, the electron energy gain and its relativistic dynamics in an ion-channel formed due to the laser pulse and under influence of the channel space-charge field and heliacal wiggler as well as the external magnetic field have been investigated. The equations for investigation of the electron dynamics are the tree-dimension Lorentz equations. For analytical analysis of the obtained equations, a three-dimension single particle code is used as well. The electron energy gain and the relativistic electron dynamics drastically are affected by the ion-channel potential and the helical wiggler and external uniform magnetic fields. The results of this paper can be significant in the selection of the appropriate parameters for plasma-based accelerators design.