پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 41 |
| تعداد شماره‌ها | 1,131 |
| تعداد مقالات | 9,677 |
| تعداد مشاهده مقاله | 17,619,929 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 12,299,952 |
شتاب‌دهی الکترون در رژیم حبابی توسط میدان موج دنباله در برهم‌کنش پالس لیزر با پلاسما | ||
| فصلنامه علمی اپتوالکترونیک | ||
| دوره 6، شماره 2 - شماره پیاپی 15، دی 1402، صفحه 1-10 اصل مقاله (491.43 K) | ||
| نوع مقاله: پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.30473/jphys.2023.68901.1160 | ||
| نویسنده | ||
| علیرضا پاک نژاد* | ||
| دانشگاه آزاد اسلامی استان آ.ش، واحد شبستر | ||
| چکیده | ||
| شتاب‌دهنده‌های لیزر-پلاسما، یکی از فناوری‌های نوین برای رسیدن به انرژی‌های بالا محسوب می‌شوند. در این مقاله، ضمن مرور یافته‌های اخیر در زمینه شتاب‌دهی الکترون توسط پالس لیزر در یک کانال پلاسمایی، مکانیزم تولید الکترون‌های پرانرژی در برهم‌کنش پالس لیزر فمتوثانیه با پلاسما بررسی شده و میزان انرژی کسب شده در اندرکنش خطی و غیرخطی برآورد شده است. با در نظر گرفتن اختلالات چگالی و تحولات میدان الکتریکی موج دنباله، نشان داده می‌شود که انرژی الکترون‌ها با افزایش چگالی پلاسما کاهش و با افزایش طول پلاسما و توان لیزر افزایش می‌یابد. همچنین، تغییرات شعاع حباب الکترونی و تعداد الکترون‌های شتاب گرفته داخل حباب در چگالی‌های مختلف پلاسما برآورد شده است. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| پالس لیزر فمتوثانیه؛ میدان دنباله؛ حباب پلاسمایی؛ طول پلاسما | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Wakefield Electron Acceleration in the Bubble Regime in the Interaction of Laser Pulse with Plasma | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Alireza Paknezhad | ||
| Islamic Azad University, Shabestar Branch | ||
| چکیده [English] | ||
| Laser-plasma accelerators are considered one of the new technologies to reach high energies. In this paper, while reviewing recent findings in the field of electron acceleration by laser pulse in a plasma channel, the mechanism of producing high-energy electrons in the interaction of femtosecond laser pulse with plasma is investigated and the amount of energy obtained in linear and non-linear interaction is estimated. Considering the density disturbances and the changes of the electric field of the wakefiled wave, it is shown that the energy of electrons decreases with the increaseing plasma density and increases with the increasing of plasma length and laser power. Also, changes in radius of the electron bubble and the number of accelerated electrons inside the bubble have been estimated at different plasma densities | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Femtosecond Laser Pulse, Wakefield, Plasma Bubble, Plasma Length | ||
| مراجع | ||
|
[1] D. N. Gupta, al., Propagation of intense laser pulses in plasma with a prepared phase‑space distribution, Scientific Reports, 12, (2020), 20368.
[2] K. V. Grafenstein, et. al., Laser‑accelerated electron beams at 1 GeV using optically‑induced shock injection, Scientific Reports, 13, (2023), 11680.
[3] E. Esarey, et. al., Physics of laser-driven plasma-based electron accelerators, Rev. Mod. Phys 81, (2009), 1229.
[4] J. Wenz, and S. Karsch, Physics of Laser-Wakefield Accelerators, Proceedings of the CERN–Accelerator–School course on High Gradient Wakefield Accelerators, Sesimbra, Portugal, (2020).
[5] P. Kumar, al., Simulation study of laser-plasma interactions and selfmodulated wakefield acceleration, Phys. Plasmas, 26, (2019), 083106.
[6] N.E. Andreev, et. al., On laser wakefield acceleration in plasma channels, Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. A, 410, (1998), 469-476.
[7] L. M. Gorbunov, et. al., Laser wakefield acceleration by petawatt ultrashort laser pulses, Phys. Plasmas, 12, (2005), 033101.
[8] T. Tajima, et. al., Wakefield acceleration, Reviews of Modern Plasma Physics,4, (2020), 7.
[9] A. Kumar, et. al., Laser wakefield and direct laser acceleration of electron in plasma bubble regime with circularly polarized laser pulse, Optical and Quantum Electronics, 53, (2021), 617.
[10] M. Geissler, et. al, Bubble acceleration of electrons with few-cycle laser pulses", New Journal of Physics 8, (2016), 186.
[11] N. Hafz, et. al., Near-GeV electron beam from a laser wakefield accelerator in the bubble regime, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 554, (2005), 49-58.
[12] W. Lu, et. al., Generating multi-GeV electron bunches using single stage laser wakefield acceleration in a 3D nonlinear regime, Phys. Rev. Accel. Beams, 10, (2007), 061301.
[13] S. M. Wiggins, et. al., High quality electron beams from a laser wakefield accelerator, Plasma Phys. Control. Fusion 52, (2010) 124032.
[14] P. E. Masson-Laborde , et. al., Electron bunch evolution in laser-wake-field acceleration, Phys. Plasmas, 23, (2014), 123113.
[15] X. Zhang, al., Synergistic Laser-Wakefield and Direct-Laser Acceleration in the Plasma-Bubble Regime, Phys. Rev. Lett., 114, (2015), 184801.
[16] M. Yadav, al., Plasma bubble evolution in laser wakefield acceleration in a petawatt regime, Laser Phys. Lett., 17, (2020), 076001.
[17] D. E. Cardenas, et. al., Electron bunch evolution in laser-wake-field acceleration, Phys. Rev. Accel. Beams, 23, (2020), 112803.
[18] F. Albert, A. J. R. Thomas, Applications of laser wakefield accelerator-based light sources, Plasma Phys. Control. Fusion, 58, (2016), 103001.
[19] F. Albert, A. J. R. Thomas, Laser wakefield accelerator based light sources: potential applications and requirements, Plasma Phys. Control. Fusion, 56, (2014), 084015.
[20] H. T. Kim, al., Multi-GeV Laser Wakefield Electron Acceleration with PW, Lasers, Appl. Sci., 11, (2021), 5831.
[21] Y. F. Li, et. al., EGeneration of 20 kA electron beam from a laser wakefield accelerator, Phys. Plasmas, 24, (2017), 023108.
[22] E. Brunetti, al., High‑charge electron beams from a laser‑wakefield accelerator driven by a laser, Scientific Reports, 12, (2023), 6703.
[23] H. Ding, et. al., Nonlinear plasma wavelength scalings in a laser wakefield accelerator, Phys. Rev. E, 101, (2020), 023209 | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 156 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 249 |
||