شبیه سازی ذره در سلول برهمکنش لیزر و پلاسما

در این پایان نامه، با استفاده از روش شبیه سازی ذره در سلول الکترومغناطیسی نسبیتی در 5/1 بعد، برهمکنش پالس های لیزری کوتاه و پرتوان گاوسی با پلاسمای غیر چگال را بررسی کرده ایم. برانگیختگی میدان عقبه و تولید امواج پلاسما، مشاهده و با نتایج تحلیلی مقایسه شده است. با توجه به اینکه الگوی مورد استفاده در شبیه سازی کاملا الکترومغناطیسی می باشد، تاثیر پلاسما بر روی پالس لیزر مورد تحقیق قرار گرفته است. بصورت قابل انتظاری تیز شدگی لبه جلویی و چیرپ شدن پالس لیزر با بسامد نامتغییر هنگام عبور از پلاسما مشاهده شده است. همچنین شکل و نوع چیرپ شدگی پالس در اثر عبور از محیط پلاسما را به دست آورده ایم. در انتها، ایده استفاده از پالس لیزر چیرپ شده برای تقویت میدان عقبه در پلاسما را ارائه و بررسی کرده ایم. نتایج شبیه سازی رشد دامنه میدان عقبه با استفاده از چیرپ خطی منفی را نشان می دهد. بدینترتیب نتایج شبیه سازی افزایش قابل توجه گرادیان شتاب الکترون های محیط پلاسما را پیش بینی می کند.