مطالعه شتابدهنده های پلاسمایی ذرات باردار

پلاسما به خاطر میدان های الکتریکی قویی که می تواند در آن ایجاد شود محیط ایده آلی برای شتاب دادن ذرات باردار می باشد. تا کنون چندین طرح عملی و آزمایشگاهی برای شتاب دهی ذرات با استفاده از امواج پلاسمایی با موفقیت به اجرا در آمده اند. موفق ترین این طرح ها آنهایی هستند که بر اساس امواج پلاسمای نسبیتی دامنه بزرگ که توسط لیزر تولید شده اند، کار می کنند. در جدیدترین آزمایش های مربوط به این نوع شتاب دهنده ها، باریکه های الکترونی با انرژی بیش از 200mev تولید شده است در این پایان نامه فیزیک حاکم بر انواع شتابدهنده های لیزر- پلاسمایی مرور شده است. چگونگی تولید امواج پلاسمایی در رژیم های خطی و غیرخطی و فرایند شتابدهی الکترون به ویژه در مکانیسم lwfa مورد مطالعه قرار گرفته و گزیده ای از نتایج تجربی ارائه شده است. به عنوان یک کار جدید در رژیم خطی با استفاده از مدل سیالی نسبیتی معادلات مربوط به چگالی و میدان ردپایی با در نظرگرفتن دامنه های مرتبه سوم موج لیزری حاصل شده اند و نحوه تغییرات این میدان بر حسب شدت و فرکانس لیزر مورد بررسی واقع شده است. نشان داده شده که میدان عرضی ردپایی در فرکانس های لیزری نزدیک به فرکانس پلاسما و نیز در شدتهای نسبیتی ضعیف قابل ملاحظه است